Til venstre et glasstermometer. Søylen stiger fra det absolutte nullpunkt til 373 K og synker igjen; nær null blinker et blått merke. Til høyre beveger gassmolekyler seg i et kar: blå sakte, oransje raskt. Gjennom karet skimtes bokstaven K. Nederst viser displayet 273,16 K — vannets trippelpunkt. En opptakslampe blinker.
Enhetsark
SI-grunnenhetrev. 2026-10Kelvin K
SI-grunnenhet · størrelse: termodynamisk temperatur — et mål for partiklenes gjennomsnittlige bevegelsesenergi
Hvorfor ingenting er kaldere enn −273,15 °C
På 1700-tallet la fysikere merke til at når gass i et lukket kar kjøles, synker trykket med samme andel for hver grad. Ved å forlenge denne linjen i et diagram fant de punktet der trykket ville bli null — omkring −273 °C. Kaldere går det ikke: molekylene kan ikke senke farten mer.
Kelvinskalaen begynner i dette punktet — det absolutte nullpunkt. Inndelingen er den samme som på celsiusskalaen, så 0 °C er 273,15 K, og vann koker ved normalt trykk ved omkring 373,12 K. Negative kelvin finnes ikke i vanlig forstand.
Siden 2019 er kelvin definert gjennom Boltzmanns konstant k = 1,380 649·10⁻²³ J/K. Den knytter temperatur til energi. Ved temperaturen T bærer hvert gassmolekyl i gjennomsnitt den kinetiske energien 3/2·k·T. Et termometer måler i grunnen nettopp den.
Symbolet for kelvin er stor K uten gradtegn: «300 K», ikke «300 °K». Størrelsen skrives med stor T. Enhetens navn skrives med liten bokstav — kelvin — selv om den er oppkalt etter lord Kelvin. Liten k er Boltzmanns konstant og prefikset kilo.
Kelvin og grad celsius er like store, men har ulike nullpunkter. 20 °C er 293,15 K. En temperaturforskjell er den samme i begge enhetene: 5 °C varmere er 5 K varmere. Ikke bland det heller med varme: temperatur er ikke energi, men et mål for dens gjennomsnittlige andel per partikkel.
01 · Definisjon
partikkelenergi · gass · glødingMolekyler flyr rundt i en gass, dytter hverandre i en væske og dirrer på stedet i et fast stoff. Jo raskere de beveger seg, desto høyere temperatur. Temperaturen i kelvin er direkte proporsjonal med den gjennomsnittlige kinetiske energien: dobbelt så mange kelvin, dobbelt så mye energi.
Derfor vokser trykk og volum i en gass direkte med temperaturen i kelvin, ikke i grader celsius. Å varme lufta i et dekk fra 0 til 27 °C er ikke «uendelig mye mer», men fra 273 til 300 K: trykket steg med omkring 10 %.
Et varmt legeme gløder. Jo høyere temperatur, desto kortere bølgelengde bærer mest lys. Glør lyser mørkerødt ved 1000 K, en glødetråd gulhvitt ved 2700 K, Solas overflate hvitt ved 5772 K. Ut fra glødens farge måler man temperaturen uten å røre legemet.
Hva som endrer seg når kelvinene stiger
Med glidebryteren stiller du temperaturen fra 1 til 6000 K. I karet til venstre beveger gassmolekyler seg: gjennomsnittsfarten vokser som kvadratroten av temperaturen, trykket mot veggene direkte med den. Molekylets farge viser farten: blå sakte, oransje rask. Til høyre en wolframkule: når temperaturen stiger, begynner den å gløde, først mørkerødt, så gult og hvitt. Velg gass — helium, nitrogen eller xenon: ved samme temperatur beveger lette molekyler seg raskere. Nederst er det tre visninger. «Trykk» er linjen p mot T og punktet for det absolutte nullpunkt. «Hastigheter» er fordelingen av molekyler etter fart. «Gløding» er spekteret fra et varmt legeme og toppen.
Hvert skritt mot null er vanskeligere enn det forrige
For å kjøle et legeme må man ta varme fra det med noe enda kaldere. Jo nærmere null, desto mindre varme er igjen, og desto vanskeligere er den å fjerne. Lasere og magnetfeller kjøler atomskyer til milliarddeler av en kelvin, men selve null forblir en grense man bare kan nærme seg.
02 · Omregning
skalaer · energi · fastpunkterFra kelvin til grader og til energi
Skriv inn en temperatur på en hvilken som helst skala. Den første fanen regner den om til kelvin og grader celsius, fahrenheit og rankine. Den andre viser en partikkels energi og glødens farge. Den tredje fastpunktene i ITS-90.
| {k} | {v} | {note} |
Temperaturer i universet skiller seg nesten 10¹⁷ ganger. De kaldeste atomskyene i laboratorier er kjølt til hundrevis av pikokelvin; Solas kjerne er varmere enn 15 millioner kelvin. Mennesker lever i et smalt bånd rundt 300 K, der vann kan være flytende.
04 · Måleinstrumenter
celle · gasstermometer · pyrometer · akustiskTemperatur kontrolleres mot punkter der et stoff endrer seg
{title}
{text}
05 · Skriveregler
K uten grad · °C med gradK skrives uten gradtegn
Kelvin skrives som stor K med mellomrom etter tallet og uten «°». Grad celsius skrives «°C», også med mellomrom. En temperaturforskjell kan angis i kelvin eller i grader celsius — tallene er de samme.
Siden 1967 er kelvin ikke en grad, og foran K settes ingen «°». Uten «°» er stor C coulomb. Prefiks og symbol skrives med latinske bokstaver og riktig store og små bokstaver: mK, ikke mk. Boltzmanns konstant har enheten J/K. Enhetens navn skrives med liten bokstav, og «grad Kelvin» er et foreldet navn.
06 · Naboenheter
termodynamikkSamme trinn, nullpunktet flyttet 273,15.
Jk·T — energi per partikkel.
molR = N_A·k knytter gass og temperatur.
07 · Historisk del
arkiv · fra Charles’ gass til Boltzmanns konstantHvordan man fant et nullpunkt som ikke kan nås
{title}
{text}
Vannpunktet ble en måleverdi
Fra 1954 til 2019 var kelvin definert slik: vannets trippelpunkt er nøyaktig 273,16 K. I dette punktet finnes is, flytende vann og damp samtidig. Det realiseres i en glasscelle med svært rent vann, og hvert land hadde sitt eget sett av slike celler.
Men vann viste seg å være en lunefull normal: trippelpunktets temperatur avhenger av hydrogen- og oksygenisotopene i det. Derfor ble kelvin i 2019 frikoblet fra vann og fastsatt gjennom Boltzmanns konstant. Nå er 273,16 K en måleverdi med en usikkerhet på omkring 0,1 mK.
For vanlige termometre endret ingenting seg. Til høyre to trinn av samme skala: før var vann dens anker, nå energien til en partikkel, og vann ble et av fastpunktene.
Katalog over størrelser
Temperatur og varme · 12 enhetsark
Register · alle størrelser på én sideLaboratoriet ved inngangen til registeretEn dråpe syre endrer saftens farge, salt farger flammen, vann fryser av et bank. Under dem alle Simetriums ark, etter fagområde og alfabetisk.Åpne registeret →
