Kelvin (sıcaklık ölçeği): tanımı, dönüşümü, kökeni,...

Bu makalede kelvin’in ne olduğu ve kelvin ölçeğinin ne olduğu açıklanmaktadır. Kelvin cinsinden ifade edilen bir sıcaklığı diğer sıcaklık birimlerine nasıl dönüştüreceğinizi keşfedeceksiniz ve ayrıca çevrimiçi bir dönüştürücüyle kelvin’i Celsius derecesine veya Fahrenheit derecesine dönüştürebileceksiniz.

Kelvin nedir?

Tarihsel olarak derece Kelvin olarak adlandırılan Kelvin , Uluslararası Birim Sistemindeki (SI) sıcaklık birimidir.

Kelvin ölçeği ise mutlak sıfırın enerjinin yokluğunu temsil ettiği, değeri 0 Kelvin (-273,15 ºC) olan sıcaklık ölçeğidir.

Kelvin cinsinden sıcaklığı ifade etmek için kullanılan sembol büyük K harfidir, örneğin 300 K.

Fizikte kelvin bir derece olarak kabul edilmez ve bu nedenle bu sıcaklık biriminin doğru adı Kelvin değil, kelvindir . Ayrıca Celsius (°C) ve Fahrenheit (°F) derecelerinden farklı olarak derece simgesiyle değil, sadece K harfiyle yazılmalıdır.

$350 \ ºK\ \color{red}\bm{\times} \color{black}\ \longrightarrow \ 350 \ K$

Kelvin, Uluslararası Sistem sıcaklık birimi olmasına rağmen sıcaklıkları ifade etmek için en yaygın kullanılan birim değildir. Evet, hem fizikte hem de mühendislikte hesaplamaların kelvin cinsinden yapıldığı doğrudur, ancak günlük yaşamda sıcaklıklar genellikle Celsius veya Fahrenheit derece cinsinden ölçülür. Bu nedenle aşağıda belirli sıcaklık birimlerinden diğerlerine nasıl geçileceğini göreceğiz.

Kelvin’i santigrat dereceye dönüştürme

Kelvin ölçeğindeki sıfır (0 K) -273,15°C’ye eşdeğerdir, dolayısıyla Kelvin cinsinden ifade edilen bir sıcaklığı Celsius (veya Celsius) derecesine dönüştürmek için sıcaklık değerinden 273,15 birim çıkarılmalıdır.

Böylece Kelvin ölçeğindeki bir değeri Celsius ölçeğine dönüştürmenizi sağlayan formül aşağıdaki gibidir:

$\definecolor{blauquadreexample}{HTML}{4FD12F} \newtcbox{\mymath}[1][]{% nobeforeafter, math supérieur, tcbox raise base, amélioré, colframe=blauquadreexample, boxrule=1pt, boxsep=2mm, #1} \begin{empheq}[box={\mymath[colback=white, shadow={2mm}{-2mm}{0mm}{blauquadreexample!20!white,} ]}]{equation*} \displaystyle ºC= K-273.15 \end{empheq}$

Örneğin, 450 K’yi santigrat dereceye dönüştürmek istiyorsak, ölçümden 273,15’i çıkarmanız yeterlidir:

$\definecolor{vert}{HTML}{4FD12F} 450 \ K \ \color{vert}\bm{\longrightarrow}\color{noir} \ ºC \ \color{green}\bm{?}\color{ noir}$

$ºC=450-273,15=176,85 \ ºC$

Öte yandan Celsius derece cinsinden ifade edilen bir sıcaklığı kelvin’e dönüştürmek için sıcaklığa 273,15 eklemeniz gerekir.

$\definecolor{verd}{HTML}{4FD12F} \newtcbox{\mymath}[1][]{% nobeforeafter, math supérieur, tcbox raise base, amélioré, colframe=verd, boxrule=1pt, boxsep=2mm, #1} \begin{empheq}[box={\mymath[colback=white, shadow={2mm}{-2mm}{0mm}{green!20!white,} ]}]{equation*} \displaystyle K= ºC+273,15 \end{empheq}$

Örnek olarak 25°C’nin Kelvin ölçeğine dönüşümü aşağıda gösterilmiştir:

$\definecolor{vert}{HTML}{4FD12F} 25 \ ºC \ \color{vert}\bm{\longrightarrow}\color{noir} \ K \ \color{green}\bm{?}\color{ noir}$

$K=25+273,15=298,15 \ K$

Kelvin’den Fahrenheit’e dönüşüm

Az önce bir sıcaklığı kelvin’den santigrat dereceye nasıl dönüştüreceğimizi gördük, ancak Fahrenheit ölçeği de yaygın olarak kullanılıyor. Bu bölümde Kelvin ölçeğinden Fahrenheit ölçeğine ve tersi yönde nasıl geçileceğini göreceğiz, çünkü hesaplama Celsius ölçeğindeki kadar doğrudan değildir.

Bir sıcaklığı Kelvin ölçeğinden Fahrenheit ölçeğine dönüştürmek için Kelvin cinsinden ifade edilen sıcaklık değerini aşağıdaki formülde yerine koymanız ve hesaplamaları yapmanız yeterlidir:

Örneğin, 500 K’yi Fahrenheit dereceye dönüştürmek şu şekilde yapılır:

$\definecolor{vert}{HTML}{4FD12F} 500 \ K \ \color{vert}\bm{\longrightarrow}\color{black} \ ºF \ \color{green}\bm{?}\color{ noir}$

$F=1,8\cdot (500-273,15)+32=440,33 \ ºF$

Benzer şekilde, ters dönüşümü yapmanın, yani Fahrenheit dereceden kelvin’e gitmenin formülü, kelvin ölçeğinin katsayısının önceki formülden izole edilmesiyle elde edilir:

$\definecolor{verd}{HTML}{4FD12F} \newtcbox{\mymath}[1][]{% nobeforeafter, math supérieur, tcbox raise base, amélioré, colframe=verd, boxrule=1pt, boxsep=2mm, #1} \begin{empheq}[box={\mymath[colback=white, shadow={2mm}{-2mm}{0mm}{verd!20!white,} ]}]{equation*} \displaystyle K= \cfrac{ºF-32}{1.8}+273.15 \end{empheq}$

Bu iki ölçüm arasında sıcaklık değerinin nasıl geçtiğini görebilmeniz için bir örnek çözüldü:

$\definecolor{verd}{HTML}{4FD12F} 250 \ ºF \ \color{verd}\bm{\longrightarrow}\color{black} \ K \ \color{verd}\bm{?}\color{ noir}$

$K=\cfrac{250-32}{1.8}+273.15=394.26 \ K$

Kelvin’den Santigrat ve Fahrenhayt’a dönüştürücü

Farklı sıcaklık birimleri arasındaki dönüşümü kolaylaştırmak için, Kelvin, Celsius ve Fahrenheit termometrik ölçekleri arasındaki sıcaklık değerini dönüştürebileceğiniz aşağıdaki çevrimiçi hesap makinesi oluşturulmuştur.

Hesap makinesini kullanmak için girilen sıcaklığın birimlerini seçip değerini nokta (.) kullanarak ondalık ayırıcı olarak yazmanız gerekir.

Kelvin’in Kökeni

Bu son bölümde kelvin ile ilgili tarihçeyi göreceğiz, çünkü Uluslararası Sistemin birimi olmasına rağmen ilginç bir şekilde en çok kullanılan sıcaklık birimi değildir.

Kelvin ölçeğinden önce Fahrenheit ve Celsius termometrik ölçekleri geliştirildi, bu nedenle bugün bu iki birim günlük yaşamda daha fazla kullanılıyor.

Ancak bu teraziler negatif sıcaklıklara izin verdiğinden pratik değildir. Daha sonra, 1848’de William Thomson, ölçeğin sıfır noktası olarak mutlak sıfır sıcaklığını alan termodinamik Kelvin sıcaklık ölçeğini yarattı. Bu nedenle yalnızca pozitif sıcaklıklara izin verilir.

Daha sonra 1954 yılında Onuncu Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı’nda (CGPM) suyun üçlü noktasının sıcaklığı (273,16 K), Kelvin ölçeğinde ikinci referans noktası olarak tanımlandı.

Daha sonra 1967/1968’deki 13. CGPM sırasında, bir kelvin’in bir birim sıcaklık artışına karşılık geldiği sonucuna varıldı. Benzer şekilde, kelvin de bir “derece” olarak kabul edilmeye son verildi ve bu nedenle K sembolü, ºK’nin yerini aldı. O andan itibaren derece kelvin demek yanlış oldu, sadece kelvin demek gerekiyordu.

Son olarak, 2018’de düzenlenen 26. CGPM’den bu yana kelvin, deneysel açıdan daha titiz bir yöntem olan Boltzmann sabiti temelinde yeniden tanımlandı.

Kelvin nedir?

Kelvin’i santigrat dereceye dönüştürme

Kelvin’den Fahrenheit’e dönüşüm

Kelvin’den Santigrat ve Fahrenhayt’a dönüştürücü

Kelvin’in Kökeni

Yorum Yap Yanıtı İptal Et