Kelvin Sıcaklık Ölçeği

Kelvin sıcaklık ölçeğinin fikir babası, Lord Kelvin olarak da tanınan İngiliz mucit ve bilimci William Thomson’dır. Celcius ve Fahrenheit sıcaklık ölçekleriyle birlikte, en iyi bilinen üç sıcaklık ölçeğinden biridir. Diğer sıcaklık ölçeklerinde olduğu gibi, Kelvin ölçeğinin aralıklarının belirlenmesinde de suyun donma ve kaynama noktalarıdikkate alınmıştır. Suyun donduğu sıcaklık (273.16 K) ile kaynadığı sıcaklık (373.16 K) arasında 100 birim vardır. Bu ölçekteki herbir birime bir derece denmez; bir Kelvin denir. Bu nedenle Celsius ve Fahrenheit ölçeklerinde sayı belirtilirken derece simgesi kullanılırken, Kelvin ölçeği sayılarına sadece K eklenir. Kelvin ölçeğinde negatif sayı olmaz ve en düşük sıcaklık 0 K olabilir.

Mutlak Sıfır

Kelvin ölçeğinin düşünce bazında doğuşu, gazların hacmi ile sıcaklığı arasındaki ilişkinin keşfi ile olmuştur. Ayrıca Carnot makinesinden de etkilenmiştir. Basınç, iş ve sıcaklık arasındaki ilişkinin ele alındığı bu konu, bir makinenin veriminin ölçülmesi ile ilgilenir. Bilimciler tarafından 1800’lerde kuramsal olarak -273.15°C sıcaklıktaki bir gazın hacminin sıfır olması gerektiği ortaya konmuştu. 1848 yılında Kelvin bu gerçeği kullanarak mutlak sıcaklık ölçeği oluşturmaya karar verdi. Burada “mutlak” sözcüğünü şöyle tanımlıyordu: Moleküllerin hareket edemez olacakları sıcaklık, yanisonsuz soğuk.

Bu mutlak sıfır noktasından başlayarak, artış miktarını belirlemek için yine Celsius’un yaptığı gibi birimlendirme yaptı. Mutlak sıfıra teknik olarak erişilemez. Bununla birlikte, araştırmacılar lazerli parçacık yavaşlatma gibi yöntemler kullanarak, sıcaklığı mutlak sıfırın çok az üzerine kadar düşürebiliyorlar.

Kelvin yetenekli bir matematikçiydi. Aralarında telgraf kablosunun ve çok sayıda denizcilik aygıtının da bulunduğu icatlar yaptı. Isının yapısına ilişkin araştırmaları sonucunda termodinamiğin ikinci yasasını ortaya koydu. İkinci yasa, ısının soğuk cisimden sıcak cisime akmayacağını söyler.

Kelvin Ölçeğinin Kullanımı

Kelvin ölçeği, negatif sayı barındırmaması nedeniyle bilimsel uygulamalarda oldukça yaygın kullanılır. Sıvı helyum ve sıvı azot gibi çok düşük sıcaklıklı maddelerin ölçümü için uygundur. Negatif sayı olmamasının iyi yanlarından biri de sıcaklıklar arası fark hesabını kolaylaştırmasıdır. Ayrıca bazı mühendislik uygulamalarında, bir diğer mutlak sıcaklık ölçeği olan Rankine sıcaklık ölçeği kullanılır. Kelvin ölçeğinden ayrıca renk sıcaklığının belirlenmesinde yararlanılır. Işıklandırma uygulamalarında Kelvin sıcaklığı, renk sıcaklığını temsil eder.

Dönüşüm Formülleri

Kelvin’den Fahrenheit’a: 273,15 çıkar. 1,8 ile çarp. 32 ekle.
Fahrenheit’tan Kelvin’e: 32 çıkar. 5 ile çarp. 9’a böl. 273,15 ekle.
Kelvin’den Celsius’a: 273 ekle.
Celsius’tan Kelvin’e: 273 çıkar.