Kelvin
Kısaltma/Sembol:
K
Birim:
Dünya çapında kullanım:
Kelvin, özellikle bilimde olmak üzere dünya çapında kullanılmaktadır. Uluslararası Birimler Sistemi'nin (SI) bir parçasıdır ve sıcaklık ölçümünün temel birimidir.
Kelvin, genellikle basınç için Pascal ve enerji için Joule gibi diğer SI birimleri ile birlikte kullanılır.
Tanım:
Kelvin, Celsius ölçeğine dayanır ve her derece için aynı aralığa sahiptir. Ancak, Kelvin ölçeğinin başlangıcı mutlak sıfır olan -273,15 derece C'dir. Kelvin, fizik, kimya ve kozmoloji alanlarında kullanışlıdır.
Kelvin kullanmanın bir avantajı, negatif sıcaklıkların olmamasıdır. Bu, sıcaklık farklarını ve hesaplamaları daha kolay hale getirir.
Köken:
Kelvin ölçeği, termodinamik ve ısı ile enerji çalışmalarına önemli katkılarda bulunan İskoç fizikçi William Thomson (lord Kelvin) adını almıştır.
Lord Kelvin'in mutlak sıfır üzerine yaptığı çalışmalar bu ölçeğin geliştirilmesine yol açtı. Bu ölçek, sıcaklığın bir maddenin parçacıklarının ortalama kinetik enerjisiyle doğru orantılı olduğu fikrine dayanır. Mutlak sıfır, maddenin hiç kinetik enerjisi olmadığı ve tüm moleküler hareketin durduğu noktadır.
Kelvin ölçeği neredeyse sadece bilim ve mühendislikte, özellikle fizik, kimya ve termodinamik gibi alanlarda kullanılır.
Ortak referanslar:
Mutlak Sıfır, 0K
Buzun erime noktası, 273.15K
Ilıman iklimde sıcak bir yaz günü, 295K
Normal insan vücut sıcaklığı, 310K
1 atmosferde suyun kaynama noktası, 373.15K
Usage context:
Kelvin, termodinamik ve sıcaklık ölçümünde kullanılan bir birimdir.
Kelvin neredeyse yalnızca fizik, kimya ve kozmoloji gibi bilimsel ve mühendislik bağlamlarında kullanılır.
Neden negatif bir Kelvin değeri alamazsınız?:
Kelvin, evrenimizdeki en düşük sıcaklık olan mutlak sıfırdan başlayan mutlak bir sıcaklık ölçümüdür. Mutlak sıfır 0 Kelvin (K) veya -273.15 derece Santigrat (°C)'dir. Kelvin ölçeği, bir maddenin parçacıklarının ortalama kinetik enerjisine dayanmaktadır.
Kelvin değerinin negatif olması mümkün değildir çünkü 0K'de parçacıklarda kinetik enerji yoktur ve en düşük hareket durumundadırlar. Bir sistemin sıfırdan daha az enerjisi olması imkansızdır.
Negatif Kelvin, bir sistemin termodinamik prensiplerini ihlal eden negatif termal enerjiye sahip olduğunu ima eder. Negatif sıcaklıkların Celsius ve Fahrenheit gibi diğer sıcaklık ölçeklerinde de mevcut olduğunu hatırlamak önemlidir.
Neden Kelvin "K" olarak değil de "°K" olarak belirtilmiştir?:
Bu K kısaltması, Kelvin'in sıfır Kelvin (0K) mutlak sıfır olduğu mutlak bir sıcaklık ölçeği olmasına dayanır. Suyun donma ve kaynama noktalarına dayanan keyfi sıfır noktaları olan Celsius ve Fahrenheit göreceli olup dereceleri ilişkilidir, ancak Kelvin ölçeği mutlak termodinamik sıcaklığa dayanmaktadır.
Derece simgesinin atlanması, Kelvin'in göreceli bir ölçüm değil, kendi başına bir ölçüm birimi olduğunu hatırlatır. Kelvin için "°K" yerine "K" kullanımı, derece simgesini göreceli sıcaklık ölçekleri için ayırmak üzere bir SI kuralı olarak belirlenmiştir.
Mutlak sıfırda (0K) ne olur?:
Mutlak sıfırda, 0 Kelvin (0K) veya -273.15 derece Celsius'ta, sıcaklık mümkün olan en düşük noktadadır. Bu sıcaklıkta atom ve moleküllerin kinetik enerjisi sıfırdır, bu da onların tamamen durmasına neden olur. Tüm moleküler hareket durur ve madde hareketsiz hale gelir.
Burada birkaç inanılmaz olay gerçekleşir. Moleküler hareket olmadığı için ısı enerjisi yoktur ve bu, maddenin fiziksel özellikleri üzerinde önemli etkilere sahiptir. Örneğin, malzemeler çok kırılgan hale gelir ve elektrik dirençleri sıfır olur. Gazlar ve sıvılar katılaşır.
Bilim insanları hiçbir şeyi mutlak sıfıra kadar soğutamamışlardır. Ancak, mutlak sıfıra yaklaşmanın etkilerini gözlemleyebilmişlerdir. Bu, maddenin davranışı hakkında içgörüler sağlamış ve süper iletkenler ile Bose-Einstein yoğunlaşmalarının anlaşılmasına yol açmıştır.