Échelle de Kelvin (Balances absolues) - définition
Échelle de Kelvin (Balances absolues) - définition
L'échelle de Kelvin (échelle absolue) est une échelle de température absolue, basée sur le zéro absolu, qui est le point théorique où toute mobilité thermique des molécules et des atomes cesse. Il s'agit d'un système de référence fondamental en thermodynamique et en physique car son point de départ, 0 K, correspond à l'énergie cinétique minimale possible des molécules, ce qui en fait une échelle indépendante des propriétés matérielles de la substance de référence.
La définition de la Balances Kelvin est basée sur le deuxième principe de la thermodynamique et est normalisée par rapport à le point triple et l'eau, qui est fixée à exactement 273,16 K. L'unité de l'échelle est le kelvin (K), qui a la même grandeur que le degré Celsius, mais contrairement à l'échelle Celsius et l'échelle Fahrenheit elle ne contient pas de valeurs négatives, ce qui permet un traitement cohérent de la température dans les calculs liés à [les gaz parfaits](/ca/fr/news/library-articles/page/68960 /), les réactions chimiques et les processus cryogéniques.
La Balances Kelvin est utilisée en science et en ingénierie, où la détermination précise de la température est cruciale pour l'analyse des phénomènes liés à la conductivité thermique, au rayonnement thermique et aux propriétés des matériaux dans des conditions extrêmes. Dans la théorie du rayonnement du corps parfait, la température de l'échelle de Kelvin détermine la longueur d'onde de l'émission maximale du rayonnement électromagnétique selon la loi de Wien et la puissance d'émission totale du corps noir selon la loi de Stefan-Boltzmann.
En métrologie thermique et dans les systèmes de mesure thermique de précision, l'échelle de Kelvin est utilisée comme référence dans le système SI, fournissant une base uniforme et internationalement reconnue pour déterminer les températures sur une large gamme allant du nanokelvin dans les expériences sur les condensats de Bose-Einstein à des millions de kelvins dans la physique des plasmas et la recherche sur la fusion la fusion thermonucléaire.
En ingénierie des matériaux et en mécanique, les kelvins sont utilisés pour déterminer l'effet de la température sur la dilatation thermique, la résistance structurelle et les propriétés électroniques des semi-conducteurs, où la détermination précise de la température à l'échelle absolue est essentielle pour modéliser les processus de transport de la chaleur et les effets thermiques dans les structures micro et nanotechnologiques.
Un changement dans la définition du kelvin, basé sur des constantes physiques fondamentales, a introduit un lien entre l'unité et la valeur de la constante de Boltzmann, ce qui permet de s'affranchir des propriétés matérielles de la substance de référence et d'accroître la précision des mesures thermométriques dans la recherche scientifique et les applications industrielles.
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