In de wereld van vandaag is Kelvin (eenheid) een onderwerp geworden dat van groot belang is voor een breed publiek. Sinds zijn verschijning heeft Kelvin (eenheid) aanleiding gegeven tot debat en controverse, waardoor een verscheidenheid aan meningen en benaderingen is ontstaan die de diversiteit aan perspectieven op dit onderwerp weerspiegelen. Nu Kelvin (eenheid) de aandacht van de samenleving blijft trekken, is het belangrijk om de implicaties, gevolgen en mogelijke oplossingen ervan nauwkeurig te onderzoeken. In dit artikel zullen we alle aspecten met betrekking tot Kelvin (eenheid) uitvoerig onderzoeken, waardoor de lezer een volledige en bijgewerkte visie krijgt op dit onderwerp dat vandaag de dag zo relevant is.
De kelvin (symbool: K) is de eenheid van thermodynamische temperatuur; een van de zeven basiseenheden van het SI-stelsel.
De schaal is genoemd naar de Britse fysicus William Thomson (1824-1907), die later in de adelstand werd verheven als Lord Kelvin.
De definitie van de kelvin-temperatuurschaal bestaat uit twee delen:
In de definitie van de kelvin wordt gerefereerd aan water met de volgende isotopenverhouding:
Sinds 20 mei 2019 wordt de boltzmannconstante experimenteel bepaald. In de herdefinitie van de basiseenheden wordt aan deze constante een exacte waarde toegekend (1,380 649·10−23 J K−1). De kelvin wordt vervolgens van die waarde afgeleid: de thermodynamische temperatuur stijgt met 1 K als de thermische energie 1,380 649·10−23 J stijgt. Als gevolg daarvan is het tripelpunt van water sinds 20 mei 2019 niet meer exact 273,16 kelvin, maar wel met grote nauwkeurigheid daaraan gelijk.
De schaal van Kelvin is in feite afgeleid van de schaal van Celsius, met een ander nulpunt. De Celsiusschaal kan worden uitgedrukt in kelvin maar er is een belangrijk verschil. In de thermodynamica kent men het begrip thermische energie. Grofweg is dat de energie die in de thermische beweging van de moleculen opgeslagen is. Deze energie is evenredig met de absolute temperatuur T:
De evenredigheidsconstante k heet de boltzmannconstante en heeft als eenheid joule per kelvin . Dat wil zeggen dat als de absolute temperatuur twee keer zo hoog is, er ook twee keer zo veel thermische energie aanwezig is. Deze uitspraak geldt voor een absolute temperatuurschaal, zoals de kelvinschaal, maar niet voor de Celsiusschaal. De kelvin is een absolute eenheid met een natuurlijk nulpunt, net als de joule of de ampère. Bij de Celsiusschaal is dit niet zo.
De eenheid van temperatuur heet sinds 1967 officieel de kelvin, en niet meer zoals daarvoor de "graad Kelvin" (zoals dat bijvoorbeeld nog wel zo is bij graden Celsius). Ook is de toevoeging van de ° als symbool, komen te vervallen:
Bij zeer hoge temperaturen is er nauwelijks verschil tussen de aanduiding in kelvin en in graden Celsius. In populaire literatuur zegt men dat de temperatuur in het inwendige van de zon 15 miljoen graden Celsius is. Dat verschilt niet significant van 15 miljoen kelvin, zoals in wetenschappelijke literatuur staat.
Ook de kleurtemperatuur wordt meestal in kelvin aangegeven.
Het kelvinsymbool K is opgenomen in Unicode als U+212A en ziet er normaal gesproken exact hetzelfde uit als een hoofdletter K.