Ке́львин (обозначение: K) — единица измерения температуры в си




НазваниеКе́львин (обозначение: K) — единица измерения температуры в си
Дата публикации23.04.2013
Размер60.5 Kb.
ТипДокументы
odtdocs.ru > Физика > Документы
Ке́львин (обозначение: K) — единица измерения температуры в СИ, предложена в 1848 году.

Один кельвин равен 1/273,16 термодинамической температуры тройной точки воды. Начало шкалы (0 К) совпадает с абсолютным нулём. Пересчёт в градусы Цельсия: °С = K -273,15 (температура тройной точки воды — 0,01°C).
В 2005 г. определение кельвина было уточнено. В обязательном Техническом приложении к тексту МТШ-90 Консультативный комитет по термометрии установил требования к изотопному составу воды при реализации температуры тройной точки воды.
– 0,00015576 моля 2Н на один моль 1Н
– 0,0003799 моля 17О на один моль 16О
– 0,0020052 моля 18О на один моль 16О.

Международный комитет мер и весов собирается в 2011 году изменить определение кельвина, чтобы избавиться от трудновоспроизводимых условий тройной точки воды. В течении многих лет Международный комитет по мерам и весам при МБМВ исследовал возможность переопределения основных единиц Международной системы СИ через универсальные физические константы для того, чтобы устранить зависимость единиц от какого-либо образца или материала. В 2005 г. была издана Рекомендация №1 МКМВ одобряющая действия по разработке новых определений основных единиц: килограмма, ампера, кельвина и моля, основанных на фундаментальных физических константах.

Новое определение кельвина будет основано на назначении фиксированного значения для постоянной Больцмана, которая является коэффициентом, связывающим единицу температуры с единицей тепловой энергии. Величина кТ =
τ , которая присутствует в уравнениях состояния, является характеристической энергией, определяющей распределение энергии между частицами системы, находящейся в тепловом равновесии. Так, для несвязанных атомов, температура пропорциональна средней кинетической энергии. Если в настоящее время фиксированное значение приписано температуре тройной точки воды, а постоянная Больцмана является зависимой величиной, то по предложению МКМВ, фиксированное значение будет иметь постоянная Больцмана, а все температуры реперных точек, включая тройную точку воды, будут измеряемыми величинами.

Предполагается, что новое определение будет принято в 2011 г. В рамках ККТ была создана специальная рабочая группа, которая должна обобщить материалы исследований по измерению константы Больцмана, изучить последствия введения нового определения, его положительные и отрицательные стороны.

^ Главным преимуществом введения нового определения кельвина МКМВ считает повышение точности температурных измерений в области температур, далекой от тройной точки воды. Таким образом, например, станет возможным применение абсолютных радиационных термометров без опоры на тройную точку воды. Новое определение кельвина будет способствовать развитию первичных термодинамических методов реализации температурной шкалы, наряду с методами, описанными в МТШ-90. В перспективе, новое определение кельвина должно привести к повышению точности температурной шкалы и расширению ее диапазона без серьезных экономических и организационных последствий, сопровождавших введение новых предыдущих практических шкал.

Цитата:

Международное сообщество метрологов, через представителей в Международном Комитете по мерам и весам, рассматривает вопрос о пересмотре Международной Системы Единиц (СИ). Изменение СИ вероятно произойдет в 2011 г. и коснется переопределения таких величин как килограмм, ампер и кельвин. Единица кельвин, взамен определения через тройную точку воды, как это установлено на настоящий момент, будет определяться посредством назначения точного значения константе Больцмана. Это изменение будет делать определение единицы температуры более общим, не зависимым от какого-либо материала, методики измерений, и температурного диапазона, что обеспечит долговременную стабильность единицы.

Для почти всех людей, занимающихся измерением температуры, переопределение единицы температуры будет не заметно. Вода будет по-прежнему затвердевать при 0 °С и термометры, градуированные до изменения определения кельвина будут по-прежнему показывать правильное значение температуры. Преимуществом переопределения единицы станет продвижение техники прямых измерений термодинамической температуры параллельно с методами, описанными в МТШ.

В последствии новое определение будет способствовать постепенному повышению точности температурных измерений без ограничений, накладываемых производством и использованием сосудов тройной точки воды. Ожидается, что, по крайней мере, для некоторых диапазонов прямые термодинамические методы могут заменить МТШ как первичный эталон температуры.
^ В отчете рассматриваются следующие возможные варианты нового определения единицы температуры:

(1) The kelvin is the change of thermodynamic temperature that results in a change of thermal energy kT by exactly 1.380 65XX x 10
-23 joule. (Кельвин – изменение термодинамической температуры, которое обуславливает изменение тепловой энергии кТ на 1.380 65XX x 10-23 джоуля) (знаки ХХ в значении будут заменены на точные числа в момент принятия нового определения кельвина.)

(1a) The kelvin is the change of thermodynamic temperature T that results in a change of the thermal energy kT by exactly 1.380 65XX x 10
-23 joule, where k is the Boltzmann constant. (Кельвин – изменение термодинамической температуры, которое обуславливает изменение тепловой энергии кТ на 1.380 65XX x 10-23 джоуля, где к – постоянная Больцмана)

(2) The kelvin is the thermodynamic temperature at which the mean translational kinetic energy of atoms in an ideal gas at equilibrium is exactly (3/2) 1.380 65XX x 10
-23 joule. (Кельвин –термодинамическая температура, при которой средняя кинетическая энергия поступательного движения атомов идеального газа в состоянии равновесия равна (3/2) х 1.380 65XX x 10-23 джоуля)

(3) The kelvin is the thermodynamic temperature at which particles have an average energy of exactly (1/2) x 1.380 65XX x 10
-23 joule per accessible degree of freedom. (Кельвин – термодинамическая температура, при которой средняя энергия частиц равна точно (1/2) х 1.380 65XX x 10-23 джоуля на одну степень свободы)

(4) The kelvin, unit of thermodynamic temperature, is such that the Boltzmann constant is exactly 1.380 65XX x 10
-23 joule per kelvin. (Кельвин – это единица термодинамической температуры, такая, что постоянная Больцмана равна точно 1.380 65XX x 10-23 джоуля на кельвин)
Более подробное описание можно посмотреть в отчёте «Report to the CIPM on the implications of changing the definition of the base unit kelvin»


^ Кратные величины

Дольные величины

Величина

Название

Обозначение

Величина

Название

Обозначение

101 К

декакельвин

даК

daK

10−1 К

децикельвин

дК

dK

102 К

гектокельвин

гК

hK

10−2 К

сантикельвин

сК

cK

103 К

килокельвин

кК

kK

10−3 К

милликельвин

мК

mK

106 К

мегакельвин

МК

MK

10−6 К

микрокельвин

мкК

μK

109 К

гигакельвин

ГК

GK

10−9 К

нанокельвин

нК

nK

1012 К

теракельвин

ТК

TK

10−12 К

пикокельвин

пК

pK

1015 К

петакельвин

ПК

PK

10−15 К

фемтокельвин

фК

fK

1018 К

эксакельвин

ЭК

EK

10−18 К

аттокельвин

аК

aK

1021 К

зеттакельвин

ЗК

ZK

10−21 К

зептокельвин

зК

zK

1024 К

йоттакельвин

ИК

YK

10−24 К

йоктокельвин

иК

yK

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Вопросы отборочного тура к игре Что?
Однажды вечером единица измерения длины отправилась прогуляться и повстречала в сумерках единицу измерения массы, и, обознавшись,...

Лабораторная работа по предмету Измерения на тему «Приборы для измерения сигналов»
Общая характеристика: Использование средств для измерения сигналов на более высоких частотах отличается от использования средств...

Практическая работа. Оценка результатов измерения
Представить результат измерения, определить вероятную и предельную погрешности, выявить и исключить грубые погрешности, проверить...

Измерение параметров частиц при детонационном напылении
Существуют экспериментальные методики регистрации скорости и температуры частиц в таких процессах. Измерения этих параметров в условиях...

О битах, байтах и скорости интернет соединения
Для начала попробуем разобраться, что же такое биты и байты. Бит это самая наименьшая единица измерения количества информации. Наравне...

Урока: «Температура». Тип урока
Сформировать понятие температуры, абсолютной температурной шкалы, абсолютного нуля температуры

Лабораторная работа по предмету Измерения на тему «Цифровой осциллограф»
Общая характеристика: Измерение сигналов и их регистрация в цифровом виде в осциллографе дает пользователю новые возможности: запись...

Обозначение Наименование Дополнительные сведения Текстовые документы

Обозначение Наименование Дополнительные сведения Текстовые документы

Обозначение Тип Габаритные и установ размеры Установочная площадь S, мм 2

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
odtdocs.ru
Главная страница