
【化】 Kelvin
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【化】 carat
【医】 carat
【化】 thermodynamic temperature
monad; unit
【计】 units
【化】 unit
【医】 U.; unit
【经】 unit
"开"(符号:K)是国际单位制(SI)中热力学温度的基本单位,定义为以绝对零度为起点、水的三相点为基准点的温度标度。其英文对应词为"kelvin",专为纪念英国物理学家开尔文勋爵(Lord Kelvin)对热力学研究的贡献而命名。
核心定义与科学内涵
$$
T(℃) = T(K) - 273.15
$$
该换算关系被国际计量大会(CGPM)收录于《国际单位制手册》。
应用领域与标准依据
•科研领域:高精度温度测量中强制使用开尔文标度,例如超导材料临界温度测定(如液氮沸点77 K);
•工业标准:中国国家标准GB/T 3102.4-1993明确规定热力学温度单位的使用规范,与ISO 80000-5国际标准接轨;
•计量溯源:开尔文的定义基于玻尔兹曼常数($k_B = 1.380649×10^{-23} J/K$),该常数由国际计量局(BIPM)通过声学气体测温法测定。
历史发展与权威参考
1848年开尔文勋爵提出绝对温标理论,1954年第10届CGPM正式将热力学温度单位命名为"kelvin"。现行定义源自2019年SI基本单位重新定义,通过固定玻尔兹曼常数值实现量子化标定,相关技术文件可通过中国计量科学研究院(NIM)官网查询验证。
“开”作为SI(国际单位制)中的热力学温度单位,全称开尔文(符号:K),是国际单位制的七个基本单位之一。以下是详细解释:
基本定义
开尔文以绝对零度(0K)为最低温度起点,定义为水三相点热力学温度的1/273.16。水的三相点(固态、液态、气态共存的状态)温度为0.01℃,对应热力学温度273.16K。
命名来源
为纪念英国物理学家威廉·汤姆森(Lord Kelvin),他在热力学领域有重要贡献。
与摄氏温标(℃)的换算
热力学温度(T)与摄氏温度(t)的关系为:
$$ T(K) = t(℃) + 273.15 $$
例如,0℃对应273.15K,100℃对应373.15K。
与绝对零度的关系
绝对零度(0K)对应-273.15℃,是理论上的最低温度极限。
国际单位制地位
开尔文是SI基本单位中唯一的温度单位,广泛用于科学研究和工程领域,尤其在热力学、物理化学中。
符号与书写规范
单位符号为K,书写时无需使用“°”(如300K,而非300°K)。
如需更完整信息,可参考国际计量局(BIPM)的官方定义或物理教材。
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