ケルビン温度スケールは日常生活ではあまり使われない温度単位の一種なので、多くの人がそれについてあまり知りません。しかし、それは問題ではありません。この記事を読めば、ケルビン温度スケールの詳細が理解できるようになります。
ケルビン温度スケールについて
ケルビン温度スケールは、科学で一般的に使用される温度標準であり、主に物理科学と工学で使用されます。ケルビン温度スケールは、特定の物質の性質に依存しない絶対温度標準です。
ケルビン温度スケールの歴史
ケルビン温度目盛りは、1848 年にケルビン卿がカルノー サイクルに基づいて絶対温度目盛りを定義したときに始まりました。このサイクルは後に彼の名にちなんで名付けられました。ケルビン温度目盛りの単位 (K) は、国際単位系 (SI) における温度の主要単位です。ケルビン温度目盛りは摂氏温度を基準としていますが、絶対零度から始まります。絶対零度は摂氏零点温度目盛りより 273.15 度低い温度です。
ケルビンスケールと絶対零度の関係
ケルビン温度目盛りは、熱力学温度測定における国際単位系（SI）の基本単位であり、絶対零度を起点としています。絶対零度は人類が到達できる最低温度ですが、実際には人類が到達できないほど低い温度です。
絶対零度は理論的には原子や分子の熱運動が最小になる最低温度と呼ばれ、古典的に言えば静止状態です。
しかし、量子不確定性により、この例には有限のゼロ点エネルギー、つまりケルビンスケールの絶対零度が 0 K として表され、つまり -273.15 ℃ の場合は 0 K であると判定されます。これで、気体は絶対零度まで冷却されても体積がゼロに収縮しないことがわかりました。これは、気体がより高い温度で液体に凝縮するためです。
式を表現する
ケルビン温度スケールと摂氏温度の関係は、次の数式で表すことができます。
ケルビン温度 = 摂氏 + 273.15
摂氏温度はケルビン温度から273.15に換算できます。
私たちの体の平熱である摂氏37度をケルビン温度に変換すると
答えは次のようになります: 温度 (K) = 37°C + 273.15 = 310.15K
ケルビン温度の単位はケルビンであり、ケルビン度ではないことに注意してください。
ケルビン温度スケールと他の温度スケールの相違点と共通点
物理学者が一般的に使用する温度スケールは、上で述べた摂氏度 (℃)、ケルビン度 (K)、華氏度 (F)、ランキン度 (R) だけではありません。
華氏は摂氏と異なり、摂氏が 0 のとき華氏は 32 (F) です。ただし、摂氏に直接 32 を加算して両者の関係を求めるのではなく、次の式を使用します。
華氏 = [摂氏 x (9/5)] + 32
ランキン度は華氏と同じように使用されますが、そのゼロ点は絶対零度に設定されています。華氏度とランキン度の関係は、華氏度に459.67を加算することです。
ランキン度 = [摂氏度 x (9/5)] + 32 + 459.67
ケルビン温度と華氏温度の違いは次のとおりです：
華氏0度（F）のとき
ケルビン（K）= [摂氏度 x (9/5) + 32] + 273.15
ケルビン温度をラング温度に変換するには、ケルビン温度に9/5を掛ける必要があります。
ケルビンスケールのその他の応用
1. 二次利用のケルビン スケールは、光の個々の色に基づいて光の強度を決定するもので、色温度とも呼ばれます。色温度は、光の暖かさや冷たさの尺度です。
色温度は、黒体放射が発する光が温度の周波数分布によって特徴付けられるという原理に基づいており、4000 K 未満の色は赤みがかって見え、6000 K を超える色は青みがかって見える。
色温度は照明に大きな影響を与え、複雑な活動に使用される空間では、周囲の照明よりも正確な色温度が必要です。一般的に使用される色温度には、温白色、ソフトホワイト、ニュートラルホワイト、クールホワイト、ブライトホワイト、昼光などがあります。
例えば、居心地の良い温かい雰囲気を作りたい場合は、2700Kの暖色系の白色を色温度として使用することができます。これは、ろうそくの炎のような温かみと魅惑的な雰囲気を作り出し、心地よい空間を演出するからです。.
または、より明るい 3000K のソフトホワイト ライトを使用すると、より明瞭な光で作業を完了でき、目に負担がかかりすぎない居心地の良い空間を作り出すことができます。
LEDスクリーンは高輝度のため、 屋内、私たちは通常、 LEDスクリーンの明るさ 他の屋内照明設備の色温度に影響を与えないようにするため。
2. 温度測定。温度計を使用するときは、チューブの壁に目盛りを付け、その目盛りに数字を記入する必要があります。温度目盛りは、開始点（0 またはゼロ）と測定単位を基準にして温度を測定する方法です。
これらの数値は、水の凝固点や水の沸騰点として知られているものの場合のように、それぞれ 0°C と 100°C と定義することで達成される任意の数値です。
上で述べたように、温度はさまざまなスケールと単位で測定されます。たとえば、次のようになります。
- 摂氏は°Cで表されます
- 華氏はFで表されます
- ケルビンはKで表されます
- ランキン度はRで表される
3. 工学研究において、ケルビン温度スケールは、主に絶対零度を基準とした温度の測定という 2 つの目的で使用されます。このため、ケルビン温度スケールは、星、惑星、ブラックホール、銀河、宇宙領域、地球上の特定の場所、核爆発などの測定や極低温の測定に使用されます。
ケルビン温度スケールを使用する利点
ケルビン温度スケールは絶対零度から始まり、二次温度に対する相対的な測定値ではなく、物体の実際の温度を示します。したがって、ケルビン温度スケールは、測定値が高温または低温となる地理的環境に適しています。
