Πώς ο William Thomson έφτασε στην κλίμακα Kelvin;
Δημιουργία των υφιστάμενων εννοιών:
* κλίμακα Κελσίου: Η κλίμακα Κελσίου ήταν ήδη σε χρήση, με βάση τα σημεία κατάψυξης και βρασμού του νερού. Ωστόσο, ήταν μια αυθαίρετη κλίμακα, που δεν συνδέεται με θεμελιώδεις φυσικές ιδιότητες.
* Νόμοι αερίου: Οι επιστήμονες είχαν ανακαλύψει τη σχέση μεταξύ του όγκου και της θερμοκρασίας των αερίων. Διαπίστωσαν ότι καθώς μειώνεται η θερμοκρασία, ο όγκος ενός αερίου μειώνεται αναλογικά.
* απόλυτο μηδέν: Με βάση τους νόμους περί αερίου, οι επιστήμονες συνειδητοποίησαν ότι πρέπει να υπάρχει ένα σημείο όπου ο όγκος ενός ιδανικού αερίου θα θεωρηθεί θεωρητικά μηδενικό. Αυτό το σημείο, γνωστό ως απόλυτο μηδέν, εκτιμάται ότι είναι περίπου -273 ° C.
Συνεισφορές του Kelvin:
1. Θερμοδυναμικές αρχές: Ο Kelvin εφάρμοσε τις αρχές της θερμοδυναμικής για να καθορίσει μια κλίμακα θερμοκρασίας βασισμένη σε θεμελιώδεις φυσικές ποσότητες. Αναγνώρισε ότι η θερμοκρασία σχετίζεται με την εσωτερική ενέργεια ενός συστήματος και όχι μόνο ένα μέτρο για το πόσο ζεστό ή κρύο κάτι αισθάνεται.
2. Απόλυτο μηδέν: Αναγνώρισε τη σημασία του απόλυτου μηδέν ως θεμελιώδους σημείου στη θερμοδυναμική. Πρότεινε ότι μια κλίμακα θερμοκρασίας θα πρέπει να βασίζεται σε αυτό το απόλυτο μηδέν, όπου όλες οι μοριακές κινήσεις θεωρητικά παύουν.
3. Κλίμακα Kelvin: Ορίστηκε η κλίμακα Kelvin με απόλυτο μηδέν ως 0 Kelvin και χρησιμοποίησε το ίδιο βαθμό μεγέθους με την κλίμακα του Κελσίου. Αυτό σημαίνει ότι η αύξηση 1 Kelvin είναι ίση με αύξηση του βαθμού 1 Κελσίου.
Βασικά σημεία:
* επιστημονικά βασισμένο: Η κλίμακα Kelvin δεν είναι αυθαίρετη όπως η κλίμακα Κελσίου. Βασίζεται στις θεμελιώδεις αρχές της θερμοδυναμικής και του απόλυτου μηδέν.
* Χωρίς αρνητικές θερμοκρασίες: Η κλίμακα Kelvin είναι μια απόλυτη κλίμακα, που σημαίνει ότι δεν υπάρχουν αρνητικές θερμοκρασίες.
* Χρησιμοποιείται στην επιστήμη και τη μηχανική: Η κλίμακα Kelvin χρησιμοποιείται ευρέως σε επιστημονικές και μηχανικές εφαρμογές, επειδή παρέχει μια συνεπής και ακριβή μέτρηση της θερμοκρασίας.
Συνοπτικά, ο Kelvin δεν εφεύρε την έννοια της θερμοκρασίας, αλλά επανάστησε τον τρόπο με τον οποίο το μετράμε με τη γείωση στις θεμελιώδεις αρχές της θερμοδυναμικής και του απόλυτου μηδέν.
