Kelvin

Para otros usos de este término, véase Kelvin (desambiguación)^Desam.

kelvin
Estándar:	Unidades básicas del Sistema Internacional
Magnitud:	Temperatura
Símbolo:	K
Nombrada por:	William Thomson (Lord Kelvin)

El kelvin (antes llamado grado Kelvin),¹simbolizado como K, es la unidad detemperatura de la escala creada por William Thomson, Lord Kelvin, en el año 1848, sobre la base del grado Celsius, estableciendo el punto cero en el cero absoluto (−273,15 °C) y conservando la misma dimensión. Lord Kelvin, a sus 24 años introdujo la escala de temperatura termodinámica, y la unidad fue nombrada en su honor.

Es una de las unidades del Sistema Internacional de Unidades y corresponde a una fracción de 1/273,16 partes de la temperatura del punto triple del agua.² Se representa con la letra K, y nunca "°K". Actualmente, su nombre no es el de "grados kelvin", sino simplemente "kelvin".²

Coincidiendo el incremento en un grado Celsius con el de un kelvin, su importancia radica en el 0 de la escala: la temperatura de 0 K es denominada 'cero absoluto' y corresponde al punto en el que las moléculas y átomos de un sistema tienen la mínima energía térmica posible. Ningún sistema macroscópico puede tener una temperatura inferior. A la temperatura medida en kelvin se le llama "temperatura absoluta", y es la escala de temperaturas que se usa en ciencia, especialmente en trabajos de física o química.

También en iluminación de vídeo y cine se utilizan los kelvin como referencia de la temperatura de color. Cuando un cuerpo negro es calentado emitirá un tipo de luz según la temperatura a la que se encuentra. Por ejemplo, 1.600 K es la temperatura correspondiente a la salida o puesta del sol. La temperatura del color de una lámpara de filamento de tungsteno corriente es de 2.800 K. La temperatura de la luz utilizada en fotografía y artes gráficas es 5.000 K y la del sol al mediodía con cielo despejado es de 5.200 K. La luz de los días nublados es más azul, y es de más de 6.000 K.

Contenido

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[editar]Factores de conversión

La escala Celsius se define en la actualidad en función de la escala Kelvin o escala absoluta:

T [K] = t_C [°C] + 273,15

No obstante, una diferencia de temperatura tiene el mismo valor en ambas escalas.

T₁ [K] - T₂ [K] = t_C1 [°C] - t_C2 [°C]; ΔT [K] = Δt_C [°C]
Ejemplos de temperaturas notables

Cero absoluto: 0 K = −273,15 °C
Punto de fusión del agua a una atmósfera de presión (760 mmHg): 273,15 K = 0 °C
Punto triple del agua (4,58 mmHg): 273,16 K = 0.0098 °C

[editar]Múltiplos del SI

A continuación una tabla de los múltiplos y submúltiplos del Sistema Internacional de Unidades.

Múltiplos del Sistema Internacional para kelvin (K)
Valor	Símbolo	Nombre	Valor	Símbolo	Nombre
Submúltiplos			Múltiplos
10⁻¹ K	dK	decikelvin	10¹ K	daK	decakelvin
10⁻² K	cK	centikelvin	10² K	hK	hectokelvin
10⁻³ K	mK	millikelvin	10³ K	kK	kilokelvin
10⁻⁶ K	µK	microkelvin	10⁶ K	MK	megakelvin
10⁻⁹ K	nK	nanokelvin	10⁹ K	GK	gigakelvin
10⁻¹² K	pK	picokelvin	10¹² K	TK	terakelvin
10⁻¹⁵ K	fK	femtokelvin	10¹⁵ K	PK	petakelvin
10⁻¹⁸ K	aK	attokelvin	10¹⁸ K	EK	exakelvin
10⁻²¹ K	zK	zeptokelvin	10²¹ K	ZK	zettakelvin
10⁻²⁴ K	yK	yoctokelvin	10²⁴ K	YK	yottakelvin
Prefijos comunes de unidades están en negrita.

Esta unidad del Sistema Internacional es nombrada así en honor a Lord Kelvin. En las unidades del SI cuyo nombre proviene del nombre propio de una persona, la primera letra del símbolo se escribe con mayúscula (K), en tanto que su nombre siempre empieza con una letra minúscula (kelvin), salvo en el caso de que inicie una frase o un título.

Basado en The International System of Units, sección 5.2.

La física estadística dice que, en un sistema termodinámico, la energía contenida por las partículas es proporcional a la temperatura absoluta, siendo la constante de proporcionalidad laconstante de Boltzmann. Por eso es posible determinar la temperatura de unas partículas con una determinada energía, o calcular la energía de unas partículas a una determinada temperatura. Esto se hace a partir del denominado principio o teorema de equipartición. El principio de equipartición establece que la energía de un sistema termodinámico es:

$E_c=\frac{n}{2}k_BT$

donde:

$k_B\,$ es la constante de Boltzmann
$T\,$ es la temperatura expresada en kelvin
$n\,$ es el número de grados de libertad del sistema (por ejemplo, en sistemas monoatómicos donde la única posibilidad de movimiento es la traslación de unas partículas respecto a otras en las tres posibles direcciones del espacio, n es igual a 3).