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Kelvin. Escala y unidad de temperatura del Sistema Internacional

Kelvin. Escala y unidad de temperatura del Sistema Internacional

El kelvin es la unidad de temperatura del Sistema Internacional. Es una de las siete unidades básicas de temperatura. Su símbolo en el sistema internacional de unidades es K.

Esta unidad fue creada sobre la base del grado Celsius (antiguamente, grados centígrados). 

Se trata de la unidad de temperatura adecuada para usarse en unidades derivadas, como W / (m · K) o para tener un prefijo, como milli en mK.

Esta unidad recibe su nombre en honor al físico, matemático e ingeniero británico William Thomson Kelvin. Posteriormente fue nombrado lord Kelvin.

Definición de kelvin

El kelvin (antiguo grado kelvin) se define basándose en 2 factores,

El cero se corresponde con el cero absoluto, que es la temperatura mínima que se puede conseguir. A 0K no existe movimiento a nivel molecular. 

Un K es exactamente 1 / 273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. Una diferencia de un kelvin es equivalente a la de un grado Celsius.

La temperatura del punto triple del agua es la temperatura en que el agua puede estar en estado sólido, líquido y gaseoso al mismo tiempo.

Escala Kelvin

La escala de temperatura Kelvin es una escala de temperatura absoluta con cero en cero absoluto.

Esta escala es una escala de temperatura termodinámica (absoluta) donde el cero absoluto es cero (0 K). La teórica ausencia de energía.

Al ser una escala absoluta, no tiene grados. Esta es una diferencia respecto a las escalas Celsius y Fahrenheit que si tienen grados Celsius y grados Fahrenheit, respectivamente.

Escala absoluta

Su sistema de medición se refiere al cero absoluto. El cero absoluto corresponde a la temperatura más baja que, en teoría, se puede obtener en cualquier sistema macroscópico. Por esta razón, es una escala absoluta.

Por la misma razón, el símbolo de grado (°) no se coloca antes del símbolo K.

A veces se puede ver escrito como grado, o con el símbolo °K por básicamente dos razones:

  1. Por analogía con el grado Celsius

  2. Por qué antiguamente sí que se le había llamado grado Kelvin.

Usos prácticos del kelvin

El grado kelvin se utiliza en muchos aspectos de la física. A continuación presentamos dos aplicaciones en que esta unidad tiene una especial importancia.

  • Temperatura de color

  • Medida del ruido

Temperatura de color

El kelvin se usa a menudo en la medida de la temperatura de la escala de color de las fuentes de luz.

La temperatura del color se basa en el principio de que un radiador de cuerpo negro emite luz. El color de esta luz depende de la temperatura del radiador.

Los cuerpos negros con temperaturas inferiores a aproximadamente 4000 K parecen rojizos, mientras que los que están por encima de aproximadamente 7500 K parecen azulados.

Kelvin como una medida del ruido

En electrónica, el kelvin se utiliza como un indicador de qué tan ruidoso es un circuito en relación con el piso de ruido final, es decir, la temperatura del ruido.

El llamado ruido Johnson-Nyquist de resistencias y condensadores discretos se puede usar para determinar la temperatura de ruido de un circuito que utiliza las fórmulas de Friis para el ruido.

Resumen

Kelvin es la unidad del sistema internacional de medidas para expresar la temperatura.

La escala de temperatura Kelvin es una escala absoluta. Tiene un punto cero en el punto cero absoluto. El valor de esta escala es directamente proporcional al valor esperado de la energía del movimiento térmico de una sustancia.

El rango de grados es el mismo que el de la escala Celsius, es decir, cuando se expresan diferencias de temperatura 1 K = 1 ° C.

Referencias

Autor:

Fecha publicación: 28 de agosto de 2017
Última revisión: 6 de junio de 2020