开尔文

开尔文（英语：Kelvin）是温度的计量单位。它是国际单位制（SI）的七个基本单位之一，符号为K^{[注 1]}。以开尔文计量的温度标准称为热力学温标，其零点为绝对零度。在热力学的经典表述中，绝对零度下所有热运动停止。早期1开尔文定义为水的三相点与绝对零度相差的1⁄273.16。^[1]水的三相点是0.01℃，因此温度变化1摄氏度，相当于变化1开尔文；现1开尔文由波兹曼常数定义。

此条目介绍的是温度单位。关于该温度单位的得名来源，请见“第一代开尔文男爵威廉·汤姆森”。关于其他用法，请见“开尔文 (消歧义)”。

提示：此条目的主题不是开尔文温标。

开尔文
单位制	国际单位制基本单位
物理量名称	温度
符号	K
得名	第一代开尔文男爵威廉·汤姆森
正式定义
定义	开尔文，热力学温度单位，等于水的三相点的热力学温度的1/273.16。

2019年 开尔文
单位制	国际单位制基本单位
物理量名称	温度
符号	K
得名	第一代开尔文男爵威廉·汤姆森
正式定义
机构	国际计量委员会
制订日期	2018国际计量大会
生效日期	2019年5月20日
定义	开尔文，符号K，国际单位制的热力学温度单位。当玻尔兹曼常数k以单位J⋅K−1，即kg⋅m2⋅s−2⋅K−1，表示时，将其固定数值取为6977138064900000000♠1.380649×10−23来定义开尔文，其中千克、米和秒用h、c和ΔνCs定义。

“kelvin”的各地常用译名
中国大陆	开尔文
港澳	开尔文
新马	开尔文
台湾	克尔文

温度计，左侧单位为摄氏度，右侧单位为开尔文

开氏温标得名自英国工程师和物理学家第一代开尔文男爵威廉·汤姆森。

历史

开尔文勋爵，该单位的同名人物

1848年

开尔文勋爵威廉·汤姆森在其论文《关于一种绝对温标》（On an Absolute Thermometric Scale）中写道，需要一种以“绝对的冷”（绝对零度）作为零点的温标，使用摄氏度作为其单位增量。汤姆森用当时的空气温度计测算出绝对零度等于−273℃。^[2]这种绝对温标现在称为开尔文热力学温标。

1954年

第10届国际计量大会（CGPM）第3号决议给出了热力学温标的现代定义，表明水的三相点为其第二定义点，并规定将其温度定义为273.15开。^[3]

1967-1968年

第13届CGPM第3号决议将热力学温度的单位增量由“绝对度”（符号K）更名为“开尔文”（符号K）。^[1]同时，因为意识到要更明确地定义单位增量的程度的必要，第13次在国际度量衡大会第4号决议中指出“开尔文，热力学温度单位，等于水的三相点的热力学温度的1⁄273.16。”^[1]

2005年

国际计量委员会声称为了阐明水的三相点的温度，开尔文热力学温标中的定义适用于VSMOW标准中规定的水有同位素结构。^[4]

重新定义

2005年，国际计量委员会着手于重新定义开尔文，让它有一个更严格的定义。当时的定义并不能满足于在低于20 K和高于1300 K处的使用。^[5] 委员会提出，应重新定义开尔文，以使得波尔兹曼常数是一个定值6977138065049999999♠1.3806505×10⁻²³ J/K。^[6]委员会原本希望，这个项目会在2011年的国际度量衡大会上通过，但到了2011年，这个提议又被推后到2014年，成为更大的项目中的一部分。^[7]

新定义提案于2018年11月16日通过，已于2019年5月20日起生效。^[8]

从科学的观点来看，这个新定义会使开尔文和其它国际标准单位连接起来，并且可以不再依赖于某种特定的物质。从实际的观点来看，这个新定义不会造成任何区别，水在一个大气压下的凝固点仍然是0℃（32℉，273.15 K）。^[9]

实际使用

色温

主条目：色温

参见：斯特藩-玻尔兹曼常数

开尔文常用于测量光源的色温。色温基于黑体发出的光的颜色取决于辐射体的温度的原理。温度低于约4000 K的黑体为浅红色，温度高于约7500 K为浅蓝色。色温在投影和摄影的领域很重要，约5600 K的色温需要匹配“日光”胶片。在天文学领域，恒星的光谱和它们在赫罗图中的位置部分取决于他们的表面温度，被称作有效温度。例如，太阳的光球的有效温度为5778 K。

与其他温度单位之间的转换

主条目：温度单位换算

	从开氏温标换算至其他温度单位	从其他温度单位换算至开氏温标
摄氏温标	[℃] = [K] - 273.15	[K] = [℃] + 273.15
华氏温标	[℉] = [K] × 9⁄5 − 459.67	[K] = ([℉] + 459.67) × 5⁄9
兰金温标	[R] = [K] × 9⁄5	[K] = [R] × 5⁄9
德利尔温标	[°De] = (373.15 − [K]) × 3⁄2	[K] = 373.15 − [°De] × 2⁄3
牛顿温标	[°N] = ([K] − 273.15) × 33⁄100	[K] = [°N] × 100⁄33 + 273.15
列氏温标	[°Ré] = ([K] − 273.15) × 4⁄5	[K] = [°Ré] × 5⁄4 + 273.15
罗氏温标	[°Rø] = ([K] − 273.15) × 21⁄40 + 7.5	[K] = ([°Rø] − 7.5) × 40⁄21 + 273.15