2018
Unidades de temperatura y conversión de unidades de temperatura
admin / 0 Comments /El químico y físico escocés James Dewar y el físico holandés Heike Kamerlingh Onnes asumieron el desafío de licuar los gases restantes, hidrógeno y helio. En 1898, después de 20 años de esfuerzo, Dewar fue el primero en licuar hidrógeno, alcanzando un nuevo récord de baja temperatura de −252 ° C (−421,6 ° F; 21,1 K). Sin embargo, Kamerlingh Onnes, su rival, fue el primero en licuar el helio, en 1908, utilizando varias etapas de preenfriamiento y el ciclo Hampson-Linde. Bajó la temperatura al punto de ebullición del helio -269 ° C (-452,20 ° F; 4,15 K).
Recuerde, la escala de temperatura Kelvin no usa el símbolo de grado (°). La razón es porque Kelvin es una escala absoluta, basada en el cero absoluto, mientras que el cero en la escala Celsius se basa en las propiedades del agua.
La temperatura de Fermi se define como esta energía máxima dividida por la constante de Boltzmann, y es del orden de 80.000 K para las densidades de electrones típicas que se encuentran en los metales. Para temperaturas significativamente por debajo de la temperatura de Fermi, los electrones se comportan casi de la misma manera que en el cero absoluto.
Al reducir la presión del helio líquido logró una temperatura aún más baja, cerca de 1,5 K. Estas fueron las temperaturas más frías alcanzadas en la Tierra en ese momento y su logro le valió el Premio Nobel en 1913. Kamerlingh Onnes continuaría estudiando las propiedades de materiales a temperaturas cercanas al cero absoluto, lo que describe la superconductividad mantenimiento de flotas y los superfluidos por primera vez. El 3 de enero de 2013, los físicos anunciaron que por primera vez habían creado un gas cuántico formado por átomos de potasio con una temperatura negativa en grados de libertad de movimiento. Un modelo que estima las propiedades de un gas de electrones en cero absoluto en metales es el gas de Fermi.
Los electrones, al ser fermiones, deben estar en diferentes estados cuánticos, lo que hace que los electrones obtengan velocidades típicas muy altas, incluso en el cero absoluto. La energía máxima que pueden tener los electrones en el cero absoluto se llama energía de Fermi.
Esto explica el fracaso del teorema de equipartición clásico para metales que eludió a los físicos clásicos a finales del siglo XIX. El punto de congelación del agua en Kelvin es 273.15K y 373.15K el punto de ebullición. La idea de la escala Kelvin fue provocada por un descubrimiento en el siglo XIX de una relación entre el volumen y la temperatura de un gas.
- Usando esta definición, un kelvin tiene la misma magnitud que un grado en la escala Celsius, lo que facilita la conversión entre medidas Kelvin y Celsius.
- Ahora, la unidad Kelvin se define usando la distancia entre el cero absoluto y el punto triple del agua.
- En SI Metric, la escala de temperatura se define como la escala de temperatura Kelvoin.
- Las temperaturas Kelvin deben usarse en muchas ecuaciones de la ley de los gases en las que la temperatura entra directamente en los cálculos.
Pero ahora echemos un vistazo a algunas de las escalas y unidades de temperatura más comunes. La energía que sobró del Big Bang calienta todo el universo, manteniéndolo muy por encima del cero absoluto. La temperatura promedio del espacio es 2,74 Kelvin, software parque herramientas o menos 454,7 grados F. La conversión entre kelvin y Celsius es aditiva, por lo que una diferencia de temperatura de 1 grado Celsius es igual a una diferencia de 1 kelvin. Por ejemplo, para convertir de metros a milímetros multiplicamos por 1000.
Cero absoluto
Por esta razón, solo se usa la K, no el símbolo de grados °, cuando se reportan temperaturas en Kelvin. No hay números negativos en la escala Kelvin, ya que el número más bajo es 0 K. También llamada centígrados, es una escala basada en 0 grados para el punto de congelación del agua y 100 grados para el punto de ebullición del agua.
Si las esferas poseen una temperatura positiva y se encuentran en un valle con energía potencial mínima, este estado es obviamente estable: esta es la naturaleza tal como la conocemos. Si las esferas están ubicadas en la cima de una colina con la máxima energía potencial, generalmente rodarán hacia abajo y, por lo tanto, convertirán su energía potencial en energía cinética.
Cómo convertir grados Celsius a Kelvin
Este sistema fue inventado en 1742 por el astrónomo sueco Anders Celsius. A temperaturas puramente positivas, el medio más frío se calienta inevitablemente en contraste, absorbiendo por tanto una parte de la energía del medio caliente y por lo tanto limita la eficiencia. Si el medio caliente tiene una temperatura negativa, es posible absorber energía de ambos medios simultáneamente. Por lo tanto, el trabajo realizado por el motor es mayor que la energía extraída solo del medio más caliente: la eficiencia es superior al 100 por ciento.
