Grad Kelvin
Grad Kelvin (°K) ist eine Messeinheit für Temperatur, die in der Physik und Chemie, sowie in Geophysik und -chemie, gelegentlich verwendet wird. Benannt ist die Temperaturskala nach William Thomson, dem Ersten Baron Kelvin, der 1848 die absolute Temperaturskala vorschlug.
Die Abstände zwischen den einzelnen Messeinheiten in Grad Kelvin ist identisch mit dem Abstand der Messeinheiten in Grad Celsius. Sprich wenn sich eine Substanz von 0°C auf 20°C erwärmt, sprich um 20°C wärmer wird, dann wird sich auf der Kelvinskala auch exakt 20°K wärmer.
Der einzige Unterschied zwischen Kelvinskala und Celsiusskala ist die Wahl des Nullpunktes. Der Nullpunkt der Celsiusskala ist definiert als der Gefrierpunkt von Wasser bei +273,15°K, während der Nullpunkt der Kelvinskala definiert ist als die Temperatur, bei der Atome und Moleküle keine Bewegungsenergie mehr besitzen und stillstehen. Diese Temperatur, gerne auch der "absolute Nullpunkt" genannt, liegt bei -273,15°C.
Umrechnung:
°C - 273,15° = °K
°K + 273,15° = °C
Der absolute Nullpunkt ist mit modernen technischen Mitteln nicht erreichbar. Die Quantenphysik legt sogar nahe, dass er niemals wirklich erreicht werden kann, da beim Stillstand jeglicher Teilchen sowohl die exakte Position, als auch die Geschwindigkeit von Quantenpartikeln gleichzeitig registrierbar wären, was Quantenpartikel in der Regel nicht zulassen ("Heisenbergsche Unschärferelation").
Einige Temperaturwerte
0°K: Absoluter Nullpunkt
0,000001°K: Tiefste von Menschen jemals künstlich erreichte Temperatur
0,95°K: Schmelzpunkt von Helium
4,25°K: Siedepunkt von Helium
13,95°K: Schmelzpunkt von Wasserstoff
20,25°K: Siedepunkt von Wasserstoff
38°K: Oberflächentemperatur des Neptun (8. Planet des Sonnensystems)
54,35°K: Schmelzpunkt von Sauerstoff
63,15°K: Schmelzpunkt von Stickstoff
73°K: Oberflächentemperatur des Uranus (7. Planet des Sonnensystems)
77,35°K: Siedepunkt von Stickstoff
90°K: Nachttemperatur auf dem Merkur (1. Planet des Sonnensystems)
90,15°K: Siedepunkt von Sauerstoff
93°K: Oberflächentemperatur des Saturn (6. Planet des Sonnensystems)
123°K: Oberflächentemperatur des Jupiters (5. Planet des Sonnensystems)
183,95°K: Kälteste jemals gemessene natürliche Temperatur auf der Erde (-89,2°C; Wostok-Station Antarktis, sog. Kältepol)
193°K: Nachttemperatur auf dem Mars
210°K: Durchschnittstemperatur des Mars (4. Planet des Sonnensystems)
273,15°K: Schmelzpunkt von Wasser
287°K: Durchschnittstemperatur der Erde (Zeitraum 1951-1980)
293°K: Tagestemperatur am Marsäquator
309,65°K: Durchschnittliche Körpertemperatur eines gesunden Menschen
318,15°K: Temperatur, ab der für den Menschen lebenswichtige Proteine denaturieren (= zerfallen, an Funktion verlieren)
329,85°K: Höchste jemals gemessene natürliche Temperatur auf der Erde (+56,7°C; Death Valley, USA)
363,15°K: Temperatur, ab der DNA denaturiert
373,15°K: Siedepunkt von Wasser
385,95°K: Schmelzpunkt von Schwefel
600,65°K: Schmelzpunkt von Blei
738°K: Durchschnittstemperatur der Venus (2. Planet des Sonnensystems)
740°K: Tagestemperatur auf dem Merkur
1.856°K: Schmelzpunkt von Eisen
5.778°K: Durchschnittliche Oberflächentemperatur der Sonne
ca. 6000°K: Temperatur des inneren Erdkerns
ca. 200.000°K: Durchschnittliche Oberflächentemperatur von H1504+65 (heißester bekannter Stern)
ca. 15.000.000°K: Kerntemperatur der Sonne
Bei derartig hohen Temperaturen macht es keinen Unterschied mehr, ob man in Grad Celsius oder Grad Kelvin misst.
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Referenzen
David Lindley: Degrees Kelvin: A Tale of Genius, Invention, and Tragedy. National Academies Press, 2004, S. 99 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
Braun S. et al.: Negative Absolute Temperature for Motional Degrees of Freedom. In: Science. 4. Januar 2013, abgerufen am 24. Februar 2021.
Autor:innen
- Dieser Artikel wurde geschrieben und gegengelesen von:
- Leonard von Ehr
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