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Termómetro con escalas en grados Celsius y kelvins
Termómetro con escalas en grados Celsius y kelvins

El kelvin (antes llamado grado Kelvin),[1]​ simbolizado como K, es la unidad de temperatura de la escala creada por William Thomson Kelvin, en el año 1848, sobre la base del grado Celsius, estableciendo el punto cero en el cero absoluto (−273,15 °C) y conservando la misma dimensión. Kelvin, a sus 24 años introdujo la escala de temperatura termodinámica, y la unidad fue nombrada en su honor.

Es una de las unidades del Sistema Internacional de Unidades y corresponde a una fracción de 1/273,16 partes de la temperatura del punto triple del agua.[2]​ Se representa con la letra K, y nunca "°K". Actualmente, su nombre no es el de "grados kelvin", sino simplemente "kelvin".[2]

Coincidiendo el incremento en un grado Celsius con el de un kelvin, su importancia radica en el 0 de la escala: la temperatura de 0 K es denominada 'cero absoluto' y corresponde al punto en el que las moléculas y átomos de un sistema tienen la mínima energía térmica posible. Ningún sistema macroscópico puede tener una temperatura inferior. A la temperatura medida en kelvin se le llama "temperatura absoluta", y es la escala de temperaturas que se usa en ciencia, especialmente en trabajos de física o química.

También en iluminación de fotografía, vídeo y cine se utilizan los kelvin como referencia de la temperatura de color. Cuando un cuerpo negro es calentado, emite luz de diferente color según la temperatura a la que se encuentra. De este modo, cada color se puede asociar a la temperatura a la que debería estar un cuerpo negro para emitir en ese color. Es necesario recalcar que la temperatura de color asociada a un cuerpo no está relacionada con su temperatura real. Por ejemplo, 1600 K es la temperatura de color correspondiente a la salida o puesta del sol. La temperatura del color de una lámpara de filamento de wolframio (tungsteno) corriente es de 2800 K. La temperatura de la luz utilizada en fotografía y artes gráficas es 5500 K (para considerarla "luz de día" —lo que no impide que se usen otras partes de la escala para referirse a la luz de tungsteno o algunas lámparas led), y la del sol al mediodía con cielo despejado es de 5200 K. La luz de los días nublados es más azul y es 6000 K o más, llegando incluso a los 11 000 K.

Múltiplos del SI

A continuación una tabla de los múltiplos y submúltiplos del Sistema Internacional de Unidades.


Múltiplos del Sistema Internacional para kelvin (K)
Submúltiplos Múltiplos
Valor Símbolo Nombre Valor Símbolo Nombre
10−1 K dK decikelvin 101 K daK decakelvin
10−2 K cK centikelvin 102 K hK hectokelvin
10−3 K mK milikelvin 103 K kK kilokelvin
10−6 K µK microkelvin 106 K MK megakelvin
10−9 K nK nanokelvin 109 K GK gigakelvin
10−12 K pK picokelvin 1012 K TK terakelvin
10−15 K fK femtokelvin 1015 K PK petakelvin
10−18 K aK attokelvin 1018 K EK exakelvin
10−21 K zK zeptokelvin 1021 K ZK zettakelvin
10−24 K yK yoctokelvin 1024 K YK yottakelvin
Prefijos comunes de unidades están en negrita.

Esta unidad del Sistema Internacional es nombrada así en honor a Lord Kelvin. En las unidades del SI cuyo nombre proviene del nombre propio de una persona, la primera letra del símbolo se escribe con mayúscula (K), en tanto que su nombre siempre empieza con una letra minúscula (kelvin), salvo en el caso de que inicie una frase o un título.


Temperatura y energía

La física estadística dice que en un sistema termodinámico la energía contenida por las partículas es proporcional a la temperatura absoluta, siendo la constante de proporcionalidad la constante de Boltzmann. Por eso es posible determinar la temperatura de unas partículas con una determinada energía, o calcular la energía de unas partículas a una determinada temperatura. Esto se hace a partir del denominado principio o teorema de equipartición. El principio de equipartición establece que la energía de un sistema termodinámico es:

donde:

  • es la constante de Boltzmann
  • es la temperatura expresada en kelvin
  • es el número de grados de libertad del sistema (por ejemplo, en sistemas monoatómicos donde la única posibilidad de movimiento es la traslación de unas partículas respecto a otras en las tres posibles direcciones del espacio, n es igual a 3).

Véase también

Referencias

  1. Tipler, Paúl A. (1991) Física pre-universitaria. Reveré. Vol. 1. Pág. 301. ISBN 978-84-291-4375-1.
  2. a b «Unité de température thermodynamique (kelvin)» (en francés). Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). Consultado el 18 de enero de 2013. 

Enlaces externos

Esta página se editó por última vez el 3 oct 2018 a las 05:50.
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