¿Qué es la escala Kelvin? Temperatura absoluta: definición

Escala Kelvin – Temperatura absoluta. La escala de temperatura Kelvin es la unidad base de medición de temperatura termodinámica en el Sistema Internacional de medición. Ingenieria termal

Escalas de temperatura

Conversión de temperatura - Fahrenheit - CelsiusCuando se usa un termómetro, debemos marcar una escala en la pared del tubo con números. Tenemos que definir una escala de temperatura . Una escala de temperatura es una forma de medir la temperatura en relación con un punto de partida (0 o cero) y una unidad de medida .

Estos números son arbitrarios, e históricamente se han utilizado muchos esquemas diferentes. Por ejemplo, esto se hizo definiendo algunas ocurrencias físicas a temperaturas dadas, como los puntos de congelación y ebullición del agua  , y definiéndolas como 0 y 100 respectivamente.

Existen varias escalas y unidades para medir la temperatura. Los más comunes son:

Escala Kelvin – Temperatura absoluta

Escala de temperatura Kelvin
La escala de temperatura Kelvin se determinó en base a la escala Celsius, pero con un punto de partida en cero absoluto.

La escala de temperatura Kelvin es la unidad base de medición de temperatura termodinámica en el Sistema Internacional (SI) de medición. La escala Kelvin se determinó en base a la escala Celsius, pero con un punto de partida en cero absoluto . Las temperaturas en la escala Kelvin son 273 grados menos que en la escala Celsius. El kelvin se define como la fracción 1⁄273.16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. Por acuerdo internacional, al punto triple del agua se le ha asignado un valor de 273.16 K (0.01 ° C; 32.02 ° F) y una presión de vapor parcial de 611.66 pascales (6.1166 mbar; 0.0060366 atm). En otras palabras, se define de tal manera que el punto triple del agua es exactamente 273.16 K.

Tenga en cuenta que la unidad en la escala absoluta es Kelvins, no grados Kelvin. Fue nombrado en honor a Lord Kelvin, quien tuvo mucho que ver con el desarrollo de la medición de temperatura y la termodinámica.

La escala de temperatura absoluta que corresponde a la escala Celsius se llama escala Kelvin (K), y la escala absoluta que corresponde a la escala Fahrenheit se llama escala Rankine (R). Los puntos cero en ambas escalas absolutas representan el mismo estado físico. Las relaciones entre las escalas de temperatura absoluta y relativa se muestran en las siguientes ecuaciones.

Kelvin – Celsius

K = ° C + 273,15

° C = K – 273,15

Rankine – Fahrenheit

R = ° F + 460

° F = R – 460

Cero absoluto

Tal escala tiene como punto cero . La temperatura teórica más fría se llama cero absoluto , en el cual el movimiento térmico de los átomos y las moléculas alcanza su mínimo. Este es un estado en el que la entalpía y la entropía de un gas ideal enfriado alcanza su valor mínimo, tomado como 0. Clásicamente , este sería un estado de inmovilidad , pero la incertidumbre cuántica dicta que las partículas aún poseen una energía finita de punto cero . El cero absoluto se denota como 0 K en la escala Kelvin, −273.15 ° C en la escala Celsius y −459.67 ° F en la escala Fahrenheit.

Absoluto Cero y Tercera Ley de Termodinámica

La tercera ley de la termodinámica establece:

La entropía de un sistema se aproxima a un valor constante a medida que la temperatura se acerca al cero absoluto.
Basado en evidencia empírica, esta ley establece que la entropía de una sustancia cristalina pura es cero en el cero absoluto de temperatura, 0 K y que es imposible mediante cualquier proceso, sin importar cuán idealizado esté, reducir la temperatura de un sistema a cero absoluto en un número finito de pasos. Esto nos permite definir un punto cero para la energía térmica de un cuerpo.

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