ケルビン

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ケルビン
kelvin
記号 K
国際単位系 (SI)
種類 基本単位
温度
定義 三重点熱力学温度の 273.16 分の 1
由来 水の標準大気圧下での融点沸点の温度差の 100 分の 1
語源 ケルヴィン卿
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ケルビン英語: kelvin, 記号 K)は、熱力学温度(絶対温度)を表す単位国際単位系基本単位の一つ。 1948年国際度量衡局 (BIPM) の調査の結果、1954年の第10回国際度量衡総会 (CGPM) で熱力学温度の基本単位として承認された[1]

ケルビンの名はイギリス物理学者であるケルビン卿ウィリアム・トムソンにちなんで付けられた。研究生活を送ったグラスゴーにあるケルビン川から取られている。

ケルビンは国際単位系の単位であり、単位記号は大文字の K で書き出すのが正しい(その他、人名に由来する単位には大文字が用いられる)[2]。「度」や「°」を付けることは無い。「度」は測定の尺度であり、「ケルビン」は測定の単位であることを表している。ただし、1967年の第13回国際度量衡総会まではケルビン度 (°K) が使用されていた[3]

また、ケルビンは色温度の単位としても用いられる。

定義[編集]

2005年国際度量衡委員会 (CIPM) の会議において、以下のように補足された[4]

この定義は、下記の物質量の比により厳密に定義された同位体組成を持つ水に関するものである
  • 1 モル1H あたり 0.000 155 76 モルの 2H
  • 1 モルの 16O あたり 0.000 379 9 モルの 17O、0.002 005 2 モルの 18O

ケルビンは絶対零度を 0 ケルビン (K) とし、1 ケルビンを三重点(0.01℃)の熱力学温度1273.16 倍としている。 これは、元々はセルシウス度 ℃ の値から 273.15 を足した(絶対零度を 0 とした)温度目盛りとして定義されたものであったが、現在では逆にセルシウス度がケルビンを元に定義されている[注 1]

単位の換算[編集]

セルシウス度とケルビンの両方の目盛りが振られた温度計
\frac{t}{{^\circ}\textrm{C}} = \frac{T}{\textrm{K}} - 273.15
\frac{T}{\textrm{K}} = \frac{t}{{^\circ}\textrm{C}} + 273.15

t単位は ℃ で、T の単位は K。また tT のどちらも同じ温度を指す。

\frac{\theta}{{}^\circ\textrm{F}} = \frac{9}{5}\frac{T}{\textrm{K}} - 459.67
\frac{T}{\textrm{K}} = \frac{5}{9}\left( \frac{\theta}{{}^\circ\textrm{F}} + 459.67 \right)

θ単位は °F で、T の単位は K。また θT のどちらも同じ温度を指す。

11,604 K における分子の平均運動エネルギー = 1 eV : プラズマ物理学の分野では温度を慣例的に eV で示すことがある。

符号位置[編集]

記号 Unicode JIS X 0213 文字参照 名称
U+212A - K
K
ケルビン

脚注[編集]

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注釈[編集]

  1. ^ 温度の単位としてケルビンを用いることで、シャルルの法則をより簡便に表すことができる。

引用[編集]

温度の単位の比較
ケルビン セルシウス度 ファーレンハイト度 ランキン度 ドリール度 ニュートン度 レオミュール度 レーマー度
絶対零度 0 −273.15 −459.67 0 559.725 −90.14 −218.52 −135.90
地球表面の最低気温(※1) 183.95 −89.2 −128.56 331.11 283.8 −29.436 −71.36 −39.33
ファーレンハイト寒剤 255.37 −17.78 0 459.67 176.67 −5.87 −14.22 −1.83
融点標準状態下) 273.15 0 32 491.67 150 0 0 7.5
地球表面の平均気温 288 15 59 518.67 127.5 4.95 12 15.375
人間の平均体温 309.95 36.8 98.24 557.91 94.8 12.144 29.44 26.82
地球表面の最高気温(※2) 329.85 56.7 134.06 593.73 64.95 18.711 45.36 37.268
水の沸点(標準状態下) 373.15 100 212 671.67 0 33 80 60
チタンの融点 1941 1668 3034 3494 −2352 550 1334 883
太陽の表面温度 5800 5526 9980 10440 −8140 1823 4421 2909

参考文献[編集]

関連項目[編集]

  • 負温度 - 0 ケルビン未満の絶対温度。非平衡な熱力学系でのみ現れる。
  • 温度の比較 - 表による比較。