Techniklexikon

Kelvin

Nach dem engl. Physiker W. Thomson Kelvin (1824-1906) benannte Temperatureinheit. Die Temperaturskala nach K. beginnt am absoluten Nullpunkt, der nach der Celsius-Skala bei -273, 15 °C liegt; 0 K sind -273 °C, 100 °C entsprechen 373 °K. K-Grade bezeichnen die sog. absoluten Temperaturen, für die gilt:T= t + 273 (t ist die Celsius-Temperatur). In der Fotografietechnik: Die Kelvin-Skala ist eine Temperaturskala, die mit der Celsius-Skala vergleichbar ist. Während jedoch in der Celsius-Skala der Erstarrungspunkt des Wassers als Nullpunkt gewählt wurde, liegt dieser in der Kelvin-Skala beim absoluten Nullpunkt (— 2730 C). Demzufolge lassen sich Celsiusgrade (° C) in Kelvin (K) durch folgende, einfache Beziehung umrechnen: Kelvin (K) = Celsius-Grade (° C) + 273. In der Physik wird die Temperatur meist, die Farbtemperatur immer in K angegeben. K, nach Sir W. Thomson, dem späteren Lord Kelvin, benannte SI-Basiseinheit der thermodynamischen Temperatur. Definition (1967): Das Kelvin ist der 273,16te Teil der thermodynamischen Temperatur des Tripelpunktes des Wassers. Der Zahlenwert 273,16 ist historisch begründet, da die 1954 erstmals (damals als Grad Kelvin, °K) definierte Einheit möglichst gut mit der alten Einheit übereinstimmen sollte, die als 1 / 100 der Temperaturdifferenz zwischen Siedepunkt (373,15 K) und Schmelzpunkt (273,15 K) des Wassers festgelegt war. Die Temperatur des absoluten Nullpunktes beträgt auf der Kelvin-Skala 0 K (entsprechend -273,15 °C). Die Skalenteilung der Kelvin-Skala stimmt mit der auf der Celsius-Skala überein. (Internationalen Temperaturskala von 1990)

Sir (seit 1866) William Thomson (bürgerlicher Name), seit 1892 Lord Kelvin of Largs, britischer Physiker, *26.6.1824 Belfast (Irland), †17.12.1907 Nethergall (bei Largs, Schottland), in der Westminsterabtei neben I. Newton beigesetzt; 1846-99 Professor der Naturphilosophie und theoretischen Physik in Glasgow, gründete das erste britische Laboratorium für Physik; herausragender, ungewöhnlich vielseitiger Physiker; einer der Begründer der klassischen Thermodynamik; definierte den Begriff der absoluten Temperatur und des Wärmetods, stellte 1848 (vom Wirkungsgrad des Carnotschen Kreisprozesses ausgehend) die thermodynamische Temperaturskala (Kelvin-Skala mit der Temperatureinheit Kelvin) auf; formulierte die beiden Hauptsätze der Thermodynamik (1850 zusammen mit R.J.E. Clausius Aufstellung des 2. Hauptsatzes) und wandte diese auf elektrische, magnetische und elastische Erscheinungen an; führte 1851 / 52 (neben W.J.M. Rankine) die Bezeichnung »Energie« als Verallgemeinerung des bis dahin verwendeten Begriffs »lebendige Kraft« (vis viva) in die Physik ein; formulierte zusammen mit Clausius den Entropiesatz (1865 Einführung der Entropie durch Clausius); fand mit J.P. Joule (1852 / 53) den Joule-Thomson-Effekt; entwickelte das astatische Nadelpaar (zur Unterdrückung des Einflusses magnetischer Störfelder) im Galvanometer, konstruierte das Spiegelgalvanometer (1858) und Quadrantenelektrometer und eine elektrische Messbrücke (Thomson-Brücke, Brückenschaltung); entdeckte den thermoelektrischen (1856) und galvanomagnetischen Thomson-Effekt sowie das Gesetz der ungedämpften elektrischen Schwingung (Thomson-Formel, Thomson-Schwingungsgleichung); schuf eine Theorie des Kristallmagnetismus (1850) und von Ebbe und Flut (1868 Entwicklung des harmonischen Verfahrens zur Vorausberechnung der Gezeiten) und konstruierte Geräte zur Gezeitenmessung; entwickelte die Grundlagen der Tiefseekabeltelegraphie; schuf 1898 mit J.J. Thomson eine Vorstufe (Thomsonsches Atommodell) zum Rutherford-Bohrschen Atommodell (Atommodelle). Auch nach ihm benannt sind die Kelvin-Wellen (unter anderem an den Rändern der Meere auftretende lange Wellen mit speziellen Eigenschaften).

Literatur: Treatise on Natural Philosophy (mit P.G. Tait; 1867),

Reprint of Papers on Electrostatics and Magnetism (1872),

Mathematical and Physical Papers (6 Bände, 1882-1911),

Popular Lectures and Adresses (3 Bände 1889), Baltimore Lectures on Molecular Dynamics and the Wave Theory of Light (1904, deutsch: Vorlesungen über Molekulardynamik und die Theorie des Lichts).