இடப்புறம் ஒரு கண்ணாடி வெப்பமானி. நிரல் தனி பூச்சியத்திலிருந்து 373 K வரை ஏறி மீண்டும் இறங்குகிறது; பூச்சியத்தின் அருகே ஒரு நீலக் குறி மின்னுகிறது. வலப்புறம் ஒரு கலனில் வாயு மூலக்கூறுகள் நகர்கின்றன: நீலம் மெதுவாக, ஆரஞ்சு வேகமாக. கலனின் ஊடே K எழுத்து தெரிகிறது. கீழே திரையில் 273.16 K — நீரின் மும்மைப் புள்ளி. பதிவு விளக்கு மின்னுகிறது.
அலகுத் தாள்
SI அடிப்படை அலகுதிருத்தம் 2026-10கெல்வின் K
SI அடிப்படை அலகு · அளவு: வெப்ப இயக்கவியல் வெப்பநிலை — துகள்களின் இயக்கத்தின் சராசரி ஆற்றலின் அளவீடு
−273.15 °C-ஐ விடக் குளிர்ந்தது ஏன் எதுவும் இல்லை
18-ஆம் நூற்றாண்டில், மூடிய கலனில் வாயுவைக் குளிர்விக்கும்போது ஒவ்வொரு பாகைக்கும் அழுத்தம் ஒரே விகிதத்தில் குறைவதை இயற்பியலாளர்கள் கவனித்தனர். இந்த நேர்கோட்டை வரைபடத்தில் நீட்டியபோது அழுத்தம் பூச்சியமாகும் புள்ளி கிடைத்தது — ஏறக்குறைய −273 °C. அதைவிடக் குளிர முடியாது: மூலக்கூறுகளுக்கு மேலும் மெதுவாக வழியில்லை.
கெல்வின் அளவுகோல் இந்தப் புள்ளியில் — தனி பூச்சியத்தில் — தொடங்குகிறது. அதன் பிரிவுகள் செல்சியஸ் அளவுகோலின் பிரிவுகளே, எனவே 0 °C என்பது 273.15 K, நீர் இயல்பான அழுத்தத்தில் ஏறக்குறைய 373.12 K-இல் கொதிக்கிறது. வழக்கமான பொருளில் எதிர்மறை கெல்வின் இல்லை.
2019 முதல் கெல்வின் போல்ட்ஸ்மன் மாறிலி k = 1.380 649·10⁻²³ J/K வழியாக வரையறுக்கப்படுகிறது. இது வெப்பநிலையை ஆற்றலுடன் இணைக்கிறது. வெப்பநிலை T-இல் ஒவ்வொரு வாயு மூலக்கூறும் சராசரியாக 3/2·k·T இயக்க ஆற்றல் கொண்டுள்ளது. வெப்பமானி அடிப்படையில் அளப்பது இதையே.
கெல்வினின் குறியீடு பாகைக் குறியில்லாத பெரிய K: «300 K», «300 °K» அல்ல. அளவு பெரிய T-ஆல் எழுதப்படுகிறது. அலகின் பெயர் சிறிய எழுத்துகளில் — kelvin — கெல்வின் பிரபுவின் பெயரிலிருந்து வந்தாலும். சிறிய k என்பது போல்ட்ஸ்மன் மாறிலியும் கிலோ முன்னொட்டும்.
கெல்வினும் செல்சியஸ் பாகையும் ஒரே அளவுடையவை, ஆனால் பூச்சியங்கள் வேறு. 20 °C என்பது 293.15 K. வெப்பநிலை வேறுபாடு இரு அலகுகளிலும் ஒன்றே: 5 °C சூடு என்றால் 5 K சூடு. வெப்பத்துடனும் குழப்ப வேண்டாம்: வெப்பநிலை ஆற்றல் அல்ல, ஒரு துகளுக்கான அதன் சராசரிப் பங்கின் அளவீடு.
01 · வரையறை
துகள் ஆற்றல் · வாயு · ஒளிர்வுமூலக்கூறுகள் வாயுவில் பறக்கின்றன, திரவத்தில் முட்டிக்கொள்கின்றன, திடத்தில் இருந்த இடத்திலேயே அதிர்கின்றன. வேகமாக நகர்ந்தால் வெப்பநிலை உயரும். கெல்வினில் வெப்பநிலை இந்த இயக்கத்தின் சராசரி இயக்க ஆற்றலுக்கு நேர்விகிதம்: இரட்டிப்புக் கெல்வின், இரட்டிப்பு ஆற்றல்.
எனவே வாயுவின் அழுத்தமும் கனஅளவும் செல்சியஸ் பாகையில் அல்ல, கெல்வின் வெப்பநிலைக்கு நேர்விகிதமாக உயர்கின்றன. டயர் காற்றை 0-இலிருந்து 27 °C-க்குச் சூடாக்குவது «எல்லையற்ற மடங்கு» அல்ல, 273-இலிருந்து 300 K-க்கு: அழுத்தம் ஏறக்குறைய 10 % உயர்ந்தது.
சூடான பொருள் ஒளிர்கிறது. வெப்பநிலை உயர உயர, அதிக ஒளி கொண்ட அலைநீளம் குறுகுகிறது. தணல் 1000 K-இல் அடர் சிவப்பாக, மின்விளக்கு இழை 2700 K-இல் மஞ்சள் கலந்த வெண்மையாக, சூரியனின் மேற்பரப்பு 5772 K-இல் வெண்மையாக ஒளிர்கிறது. ஒளியின் நிறத்தைக் கொண்டு பொருளைத் தொடாமலே வெப்பநிலையை அளக்கலாம்.
கெல்வின் உயரும்போது என்ன மாறுகிறது
நழுவியால் வெப்பநிலையை 1 முதல் 6000 K வரை அமையுங்கள். இடக் கலனில் வாயு மூலக்கூறுகள் நகர்கின்றன: அவற்றின் சராசரி வேகம் வெப்பநிலையின் வர்க்கமூலத்துடன் உயர்கிறது, சுவர்களின் மீது அழுத்தம் வெப்பநிலைக்கு நேர்விகிதம். மூலக்கூறின் நிறம் அதன் வேகத்தைக் காட்டுகிறது: நீலம் மெதுவு, ஆரஞ்சு வேகம். வலப்புறம் டங்ஸ்டன் கோளம்: வெப்பநிலை உயர அது ஒளிரத் தொடங்குகிறது, முதலில் அடர் சிவப்பு, பின் மஞ்சள், வெண்மை. வாயுவைத் தேர்ந்தெடுங்கள் — ஹீலியம், நைட்ரஜன் அல்லது செனான்: ஒரே வெப்பநிலையில் இலேசான மூலக்கூறுகள் வேகமாக நகர்கின்றன. கீழே மூன்று காட்சிகள். «அழுத்தம்» என்பது T-க்கு எதிரான p-இன் நேர்கோடும் தனி பூச்சியப் புள்ளியும். «வேகங்கள்» என்பது வேகத்தின்படி மூலக்கூறுகளின் பரவல். «ஒளிர்வு» என்பது சூடான பொருளின் நிறமாலையும் அதன் உச்சமும்.
பூச்சியத்தை நோக்கிய ஒவ்வோர் அடியும் முந்தையதைவிடக் கடினம்
ஒரு பொருளைக் குளிர்விக்க, அதைவிடக் குளிர்ந்த ஒன்றால் வெப்பத்தை எடுக்க வேண்டும். பூச்சியத்துக்கு அருகே செல்லச் செல்ல மீதமுள்ள வெப்பம் குறைகிறது, அதை எடுப்பதும் கடினமாகிறது. லேசர்களும் காந்தப் பொறிகளும் அணு மேகங்களைக் கெல்வினின் நூறுகோடியில் ஒரு பங்கு வரை குளிர்விக்கின்றன, ஆனால் பூச்சியமே நெருங்க மட்டுமே முடியும் எல்லையாக நிற்கிறது.
02 · மாற்றம்
அளவுகோல்கள் · ஆற்றல் · நிலைப் புள்ளிகள்கெல்வினிலிருந்து பாகைகளுக்கும் ஆற்றலுக்கும்
எந்த அளவுகோலிலும் வெப்பநிலையை உள்ளிடுங்கள். முதல் தாவல் அதைக் கெல்வின், செல்சியஸ், ஃபாரன்ஹீட், ரேங்கின் பாகைகளாக மாற்றுகிறது. இரண்டாவது துகளின் ஆற்றலையும் ஒளியின் நிறத்தையும் காட்டுகிறது. மூன்றாவது ITS-90 அளவுகோலின் நிலைப் புள்ளிகள்.
| {k} | {v} | {note} |
அண்டத்தில் வெப்பநிலைகள் ஏறக்குறைய 10¹⁷ மடங்கு வேறுபடுகின்றன. ஆய்வகங்களின் மிகக் குளிர்ந்த அணு மேகங்கள் நூற்றுக்கணக்கான பைக்கோகெல்வின் வரை குளிர்விக்கப்பட்டன; சூரியனின் மையம் 1.5 கோடி கெல்வினுக்கு மேல் சூடு. மனிதர்கள் 300 K அருகே, நீர் திரவமாக இருக்கக்கூடிய குறுகிய பட்டையில் வாழ்கின்றனர்.
04 · அளவைக் கருவிகள்
கலம் · வாயு வெப்பமானி · உயர்வெப்பமானி · ஒலியியல்பொருள் மாறும் புள்ளிகளில் வெப்பநிலை சரிபார்க்கப்படுகிறது
{title}
{text}
05 · எழுத்து விதிகள்
பாகையில்லா K · பாகையுடன் °CK பாகைக் குறியின்றி எழுதப்படுகிறது
கெல்வின் பெரிய K-ஆல், எண்ணுக்குப் பின் இடைவெளி விட்டு, «°» இல்லாமல் எழுதப்படுகிறது. செல்சியஸ் பாகை «°C» என எழுதப்படுகிறது, அதுவும் இடைவெளியுடன். வெப்பநிலை வேறுபாட்டைக் கெல்வினிலோ செல்சியஸ் பாகையிலோ தரலாம் — எண்கள் ஒன்றே.
1967 முதல் கெல்வின் பாகை அல்ல, K-க்கு முன் «°» இடப்படுவதில்லை. «°» இல்லாவிட்டால் பெரிய C என்பது கூலும். முன்னொட்டும் குறியீடும் இலத்தீன் எழுத்துகளில் சரியான பெரிய-சிறிய வடிவில் எழுதப்படுகின்றன: mK, mk அல்ல. போல்ட்ஸ்மன் மாறிலியின் அலகு J/K. அலகின் பெயர் சிறிய எழுத்துகளில், «கெல்வின் பாகை» வழக்கொழிந்த பெயர்.
06 · அண்டை அலகுகள்
வெப்ப இயக்கவியல்அதே பிரிவு, பூச்சியம் 273.15 நகர்த்தப்பட்டது.
Jk·T — ஒரு துகளுக்கான ஆற்றல்.
molR = N_A·k வாயுவையும் வெப்பநிலையையும் இணைக்கிறது.
07 · வரலாற்றுப் பகுதி
ஆவணக் காப்பகம் · ஷார்லின் வாயுவிலிருந்து போல்ட்ஸ்மன் மாறிலி வரைஅடைய முடியாத பூச்சியம் எப்படிக் கண்டறியப்பட்டது
{title}
{text}
நீரின் புள்ளி அளவிட்ட மதிப்பானது
1954 முதல் 2019 வரை கெல்வின் இப்படி வரையறுக்கப்பட்டது: நீரின் மும்மைப் புள்ளி சரியாக 273.16 K. இந்தப் புள்ளியில் பனிக்கட்டி, திரவ நீர், நீராவி மூன்றும் சேர்ந்திருக்கின்றன. மிகத் தூய நீர் கொண்ட கண்ணாடிக் கலத்தில் இது மீளுருவாக்கப்படுகிறது, ஒவ்வொரு நாட்டுக்கும் இத்தகைய கலங்களின் தொகுப்பு இருந்தது.
ஆனால் நீர் நிலையற்ற தரமாக மாறியது: மும்மைப் புள்ளியின் வெப்பநிலை அதிலுள்ள ஹைட்ரஜன், ஆக்சிஜன் ஐசோடோப்புகளைச் சார்ந்தது. எனவே 2019-இல் கெல்வின் நீரிலிருந்து பிரிக்கப்பட்டு போல்ட்ஸ்மன் மாறிலியால் நிர்ணயிக்கப்பட்டது. இப்போது 273.16 K அளவிட்ட மதிப்பு, ஏறக்குறைய 0.1 mK நிச்சயமின்மையுடன்.
சாதாரண வெப்பமானிகளுக்கு எதுவும் மாறவில்லை. வலப்புறம் ஒரே அளவுகோலின் இரு படிகள்: முன்பு அதன் நங்கூரம் நீர், இப்போது துகளின் ஆற்றல், நீர் நிலைப் புள்ளிகளில் ஒன்றானது.
அளவைகளின் பட்டியல்
வெப்பநிலையும் வெப்பமும் · 12 அலகுத் தாள்கள்
பட்டியல் · எல்லா அளவுகளும் ஒரே பக்கத்தில்பட்டியலின் நுழைவாயிலில் ஆய்வகம்ஒரு துளி அமிலம் சாற்றின் நிறத்தை மாற்றுகிறது, உப்பு சுடருக்கு நிறம் தருகிறது, ஒரு தட்டலில் நீர் உறைகிறது. அவற்றின் கீழே Simetrium-இன் எல்லாப் பக்கங்களும், துறைவாரியாகவும் அகர வரிசையிலும்.பட்டியலைத் திற →
