Til venstre et glastermometer. Søjlen stiger fra det absolutte nulpunkt til 373 K og falder igen; nær nul blinker en blå markering. Til højre bevæger gasmolekyler sig i en beholder: blå langsomt, orange hurtigt. Gennem beholderen skimtes bogstavet K. Nederst viser displayet 273,16 K — vands tripelpunkt. En optagelampe blinker.
Enhedsblad
SI-grundenhedrev. 2026-10Kelvin K
SI-grundenhed · størrelse: termodynamisk temperatur — et mål for partiklernes gennemsnitlige bevægelsesenergi
Hvorfor intet er koldere end −273,15 °C
I 1700-tallet lagde fysikere mærke til, at når gas i en lukket beholder køles, falder trykket med den samme brøkdel for hver grad. Ved at forlænge denne linje i et diagram fandt de det punkt, hvor trykket ville blive nul — omkring −273 °C. Koldere kan det ikke blive: molekylerne kan ikke sætte farten mere ned.
Kelvinskalaen begynder i dette punkt — det absolutte nulpunkt. Dens inddeling er den samme som på celsiusskalaen, så 0 °C er 273,15 K, og vand koger ved normalt tryk ved omkring 373,12 K. Negative kelvin findes ikke i almindelig forstand.
Siden 2019 er kelvin defineret gennem Boltzmanns konstant k = 1,380 649·10⁻²³ J/K. Den forbinder temperatur med energi. Ved temperaturen T bærer hvert gasmolekyle i gennemsnit den kinetiske energi 3/2·k·T. Et termometer måler i bund og grund netop den.
Symbolet for kelvin er et stort K uden gradtegn: »300 K«, ikke »300 °K«. Størrelsen skrives med stort T. Enhedens navn skrives med lille — kelvin — selv om den er opkaldt efter lord Kelvin. Et lille k er Boltzmanns konstant og præfikset kilo.
Kelvin og grad Celsius er lige store, men har forskellige nulpunkter. 20 °C er 293,15 K. En temperaturforskel er den samme i begge enheder: 5 °C varmere er 5 K varmere. Forveksl det heller ikke med varme: temperatur er ikke energi, men et mål for dens gennemsnitlige andel per partikel.
01 · Definition
partikelenergi · gas · glødenMolekyler flyver rundt i en gas, skubber til hinanden i en væske og dirrer på stedet i et fast stof. Jo hurtigere de bevæger sig, desto højere temperatur. Temperaturen i kelvin er ligefrem proportional med den gennemsnitlige kinetiske energi: dobbelt så mange kelvin, dobbelt så meget energi.
Derfor vokser en gas’ tryk og volumen ligefrem med temperaturen i kelvin, ikke i grader Celsius. At varme luften i et dæk fra 0 til 27 °C er ikke »uendeligt meget mere«, men fra 273 til 300 K: trykket steg med omkring 10 %.
Et varmt legeme gløder. Jo højere temperatur, desto kortere bølgelængde bærer mest lys. Gløder lyser mørkerødt ved 1000 K, en glødetråd gulhvidt ved 2700 K, Solens overflade hvidt ved 5772 K. Ud fra glødens farve måler man temperaturen uden at røre legemet.
Hvad der ændrer sig, når kelvinerne stiger
Med skyderen indstiller du temperaturen fra 1 til 6000 K. I beholderen til venstre bevæger gasmolekyler sig: deres gennemsnitshastighed vokser som kvadratroden af temperaturen, trykket på væggene ligefrem med den. Molekylets farve viser dets hastighed: blå langsom, orange hurtig. Til højre en wolframkugle: når temperaturen stiger, begynder den at gløde, først mørkerødt, så gult og hvidt. Vælg gas — helium, kvælstof eller xenon: ved samme temperatur bevæger lette molekyler sig hurtigere. Nederst er der tre visninger. »Tryk« er linjen p mod T og punktet for det absolutte nulpunkt. »Hastigheder« er molekylernes fordeling efter hastighed. »Gløden« er spektret fra et varmt legeme og dets top.
Hvert skridt mod nul er sværere end det forrige
For at køle et legeme skal man tage varme fra det med noget endnu koldere. Jo tættere på nul, desto mindre varme er der tilbage, og desto sværere er den at fjerne. Lasere og magnetfælder køler atomskyer til milliardtedele af en kelvin, men selve nul forbliver en grænse, man kun kan nærme sig.
02 · Omregning
skalaer · energi · fikspunkterFra kelvin til grader og til energi
Indtast en temperatur på en vilkårlig skala. Den første fane regner den om til kelvin og grader Celsius, Fahrenheit og Rankine. Den anden viser en partikels energi og glødens farve. Den tredje fikspunkterne i ITS-90.
| {k} | {v} | {note} |
Temperaturer i universet adskiller sig næsten 10¹⁷ gange. De koldeste atomskyer i laboratorier er kølet til hundreder af pikokelvin; Solens kerne er varmere end 15 millioner kelvin. Mennesker lever i et smalt bånd omkring 300 K, hvor vand kan være flydende.
04 · Måleinstrumenter
celle · gastermometer · pyrometer · akustiskTemperatur kontrolleres mod punkter, hvor et stof ændrer sig
{title}
{text}
05 · Skriveregler
K uden grad · °C med gradK skrives uden gradtegn
Kelvin skrives som stort K med mellemrum efter tallet og uden »°«. Grad Celsius skrives »°C«, også med mellemrum. En temperaturforskel kan angives i kelvin eller i grader Celsius — tallene er de samme.
Siden 1967 er kelvin ikke en grad, og foran K sættes intet »°«. Uden »°« er et stort C coulomb. Præfiks og symbol skrives med latinske bogstaver og korrekt store og små bogstaver: mK, ikke mk. Boltzmanns konstant har enheden J/K. Enhedens navn skrives med lille, og »grad Kelvin« er et forældet navn.
06 · Naboenheder
termodynamikSamme trin, nulpunktet flyttet 273,15.
Jk·T — energi per partikel.
molR = N_A·k forbinder gas og temperatur.
07 · Historisk afsnit
arkiv · fra Charles’ gas til Boltzmanns konstantHvordan man fandt et nulpunkt, der ikke kan nås
{title}
{text}
Vandpunktet blev en måleværdi
Fra 1954 til 2019 var kelvin defineret sådan: vands tripelpunkt er præcis 273,16 K. I dette punkt findes is, flydende vand og damp samtidig. Det realiseres i en glascelle med meget rent vand, og hvert land havde sit eget sæt af sådanne celler.
Men vand viste sig at være en lunefuld normal: tripelpunktets temperatur afhænger af brint- og iltisotoperne i det. Derfor blev kelvin i 2019 frakoblet vand og fastlagt gennem Boltzmanns konstant. Nu er 273,16 K en måleværdi med en usikkerhed på omkring 0,1 mK.
For almindelige termometre ændrede intet sig. Til højre to trin af samme skala: før var vand dens anker, nu en partikels energi, og vand er blevet et af fikspunkterne.
Katalog over størrelser
Temperatur og varme · 12 enhedsblade
Register · alle størrelser på én sideLaboratoriet ved indgangen til registretEn dråbe syre ændrer saftens farve, salt farver flammen, vand fryser ved et bank. Under dem alle Simetriums ark, efter fagområde og alfabetisk.Åbn registret →
