Balanças Kelvin (escala absoluta) - definição
Balanças Kelvin (escala absoluta) - definição
A escala Kelvin (escala absoluta) é uma balança de temperatura absoluta, baseada no zero absoluto, que é o ponto teórico em que cessa toda a mobilidade térmica das moléculas e dos átomos. É um sistema de referência fundamental na termodinâmica e na física porque o seu ponto de partida, 0 K, corresponde à energia cinética mínima possível das moléculas, tornando-a uma Balanças independente das propriedades materiais da substância de referência.
A definição da Balanças Kelvin baseia-se no segundo princípio da termodinâmica e é normalizada em relação ao ponto triplo e à água, que é fixada exatamente em 273,16 K. A unidade da Balanças é o kelvin (K), que tem a mesma magnitude que o grau Celsius, mas, ao contrário da escala Celsius e da escala Fahrenheit, não contém valores negativos, permitindo o tratamento consistente da temperatura em cálculos relacionados com [gases perfeitos](/br/pt/news/library-articles/page/68960 /), reacções químicas e processos criogénicos.
A Balança Kelvin é utilizada na ciência e na engenharia, onde a determinação precisa da temperatura é crucial para a análise de fenómenos relacionados com a condutividade térmica, a radiação térmica e as propriedades dos materiais em condições extremas. Na teoria da radiação de corpo perfeito, a temperatura da Balança Kelvin determina o comprimento de onda da emissão máxima da radiação electromagnética de acordo com a lei de Wien e a potência total de emissão do corpo negro com base na lei de Stefan-Boltzmann.
Na metrologia térmica e nos sistemas de medição térmica de precisão, a Balanças Kelvin é utilizada como referência no sistema SI, fornecendo uma base uniforme e internacionalmente reconhecida para a determinação de temperaturas numa vasta gama, desde nanokelvin em experiências com condensados de Bose-Einstein até milhões de kelvin em física dos plasmas e investigação sobre fusão fusão termonuclear.
Na engenharia e mecânica dos materiais, os kelvins são utilizados para determinar o efeito da temperatura na expansão térmica, na resistência estrutural e nas propriedades electrónicas dos Semicondutores, sendo a determinação exacta da temperatura à Balanças absoluta essencial para modelar os processos de transporte de calor e os efeitos térmicos em estruturas micro e nanotecnológicas.
Uma alteração na definição do kelvin, baseada em constantes físicas fundamentais, introduziu uma ligação entre a unidade e o valor da constante de Boltzmann, que proporciona independência em relação às propriedades materiais da substância de referência e aumenta a precisão das medições termométricas na investigação científica e nas aplicações industriais.
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