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SI 2019 基盤
Symbol plate SI-B-05 K ラテン文字・大文字度記号なし
単位のパスポート 第 1 / 1 葉 · 改訂 2026-08

ケルビン

SI 基本単位 · 量:熱力学温度

記号 K
定義の経路 k = 1.380 649·10⁻²³ J/K
名の由来 William Thomson, 1824–1907
採択 · 再定義 CGPM, 1954 · 1967 · 2018
絶対零度 0 K = −273.15 °C
翻訳完了 36 / 33
温度を換算する 水の三重点
01 · 定義

ケルビンは、都合のよい零点からではなく、目盛の本当の始まりから温度を測る唯一の単位である。そしてエネルギーによって定義される唯一の単位でもある:SI において温度とは熱運動のエネルギーであり、それ以上ではない。

2019 年以来、ケルビンはボルツマン定数の固定によって定められる:k = 1.380 649·10⁻²³ ジュール毎ケルビン。1 ケルビンとは、熱エネルギー kT がちょうど 1.380 649·10⁻²³ ジュール変化する温度変化のことである。この目盛の零点は取り決めではなく、熱運動が止まる場所そのものだ。

正式には
1 K:kT が k = 1.380 649·10⁻²³ J だけ変化する
ボルツマン定数は定義上正確である。温度は仲立ちなしにエネルギーへ翻訳される
k
ボルツマン定数
0 K
絶対零度 · 限界
273.16
水の三重点、K
物体の放射 · ヴィーンの法則 λ·T = b
1 mm100 µm10 µm 1 µm100 nm10 nm 1 nm 電波 · 遠赤外可視紫外 · X 線 熱運動 → 光子
5754.4 K
温度
503.58 nm
放射のピーク
0.4959 eV
eV で表した kT
可視光:物体はみずから光る
速度分布
その下には何もない零点

負の絶対温度は存在しない:0 K で熱運動は止まる。零点に到達することは不可能である——熱力学第三法則。実験室の記録は 38 ピコケルビン、しかし零ではない。

02 · 換算

温度を入力すると、パスポートが換算します

ケルビンは SI 接頭語が意味を持つ唯一の温度目盛である:冷凍機の中のミリケルビン、星の中のメガケルビン。セルシウス度と華氏は零点がずれているため、接頭語も掛け算も受け付けない——あるのはずらしと係数だけだ。

ITS-90

実務では温度はボルツマン定数から計算されるのではなく、ITS-90 の定義定点と突き合わされる:水の三重点、スズ・亜鉛・銀・金の凝固点——十七の定められた値。

換算表
295 K = 295 K
単位名称数値どこで出会うか
µK マイクロケルビン 2.95·10⁸ µK レーザー冷却、原子トラップ
mK ミリケルビン 295 000 mK 冷凍機、量子コンピューター
K ケルビン 295 K SI における温度の基本表記
kK キロケルビン 0.295 kK プラズマ、アーク、星の表面
MK メガケルビン 2.95·10⁻⁴ MK 星の中心核、核融合装置
熱エネルギー kT
4.073·10⁻²¹ J · 0.02542 eV
ヴィーンによる放射のピーク
9.82 µm

SI 接頭語はケルビンにのみ働く:セルシウス度と華氏は零点がずれており、接頭語は付けない

03 · 大きさの桁
ピコケルビンからクォーク・グルーオンプラズマまで

室温、295 K

295.12 K
セルシウス度では: 21.97 °C · 放射のピーク 9.82 µm
10⁻¹²
10⁻⁹
10⁻⁶
10⁻³
10⁰
10³
10⁶
10⁹
10¹²
04 · 測定器

ケルビンを測る道具

一次温度測定 · 定義定点
アルゴン中の音速
音響温度計

希ガス中の音速は kT と直接結びついている。ボルツマン定数そのものが固定される前に測られた、まさにその一次法である。

抵抗の雑音
雑音温度計

抵抗のジョンソン熱雑音は kT に比例する。ミリケルビンから数千ケルビンまで、校正なしで働く。

分光放射温度計

プランクの法則を通じて放射スペクトルから温度を読む——炉、鋳込み中の金属、星の表面はこうして測られる。

273.16 K
三重点セル

水を封じたアンプルで、氷と水と蒸気がひとりでに 273.16 K を保つ。目盛を渡すための作業点、再現性は 0.1 mK。

05 · 表記規則

ただ K——度記号なし、句点もなし

記号「°K」は 1967 年に廃止された:ケルビンは度ではなく独立した単位であり、ゆえに 300 K と書く。記号が大文字なのは姓だからで、単位名は小文字で書く:「三百ケルビン」。SI では温度差もケルビンで書く。温度そのものがセルシウス度で示されていても同じである。

正しい
300 K
2.7 K
ΔT = 5 K
誤り
300 °K
300 к
−5 K
06 · 隣の単位

ケルビンはジュールの隣に立つ——ボルツマン定数が両者を直接結ぶ。セルシウス度は定義にケルビンを含む唯一の組立単位である:刻みの大きさは同じで、零点だけが 273.15 K にずらされている。

°C
温度
K − 273.15
K
熱力学温度
SI 基本
J/K
エントロピー
熱容量
E = kT   λ(max)·T = 2.898 mm·K   pV = NkT

室温では kT ≈ 0.025 eV——この値が半導体と化学反応のしきい値を定める。

07 · 歴史の間

絶対零度はいかにして探されたか

書庫 · 使用終了
トムソン · 1848
°A
絶対目盛

ウィリアム・トムソンは、零点を熱運動の停止とし、刻みをセルシウスから借りた目盛を提案した。「°A」と書かれた——absolute。

1954 年にケルビンと改称
ランキン · 1859
°Ra
ランキン度

同じ絶対零度の考えだが、刻みは華氏のもの。アメリカの熱工学に生き続けている:1 K = 1.8 °Ra。

米国で使用中
CGPM · 1954–2019
273.16
水の三重点

ケルビンは三重点の温度の 1/273.16 だった——つまり、ただ一つの物質の性質とその同位体組成に依存していた。

いまや測定量
1954 年まで
°K
「ケルビン度」

度記号と「度」の語つき。1967 年に廃止:ケルビンは度ではなく、自分の零点を持つ基本単位である。

記号 °K は認められない
氷 + 水 + 蒸気
計量学ノート

ケルビンは水から解き放たれたが、水は仕事に残った

水の三重点による定義には厄介な細部があった:この点の温度は同位体組成に依存する——重水は普通の水と違う凍り方をするため、海水の参照組成を定めねばならなかった。ボルツマン定数が固定されて定義は物質から自由になったが、実務では三重点セルが今なお働き手である:一次実現は高価であり、水のアンプルは 273.16 K を 0.1 ミリケルビンの精度で再現する。

カタログ · 国際単位系

どの量にもパスポートを

七つの基本単位、固有名を持つ二十二の組立単位、そして使用を終えた体系の書庫。それぞれが独立した一葉:定義、次元、換算、測定器、表記規則。36 言語で。

7
基本
22
組立
36
言語

基本単位

ケルビンのパスポートを開く
K
ケルビン
温度
m
メートル
長さ
kg
キログラム
質量
s
時間
A
アンペア
電流
mol
モル
物質量
cd
カンデラ
光度

固有名を持つ組立単位

テラコッタ色——ケルビンによって定義される唯一の単位

歴史的な体系

記号の書庫
°A
絶対、トムソン
°Ra
ランキン度
°K
「ケルビン度」
273.16
水の三重点
°Ré
列氏度
°De
ドリール度

パスポートの言語

36 言語。記号 K と数式は翻訳されない——どの言語版でも同一である。翻訳されるのは説明、例、そして各文字体系の表記規則。

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翻訳・校閲済み 下訳 順番待ち