国際単位系における熱力学温度の単位(絶対温度)。

目次 定義 変遷 当初 ボルツマン定数

定義

現在では、物理定数の一つ、ボルツマン定数によって定義される。

変遷

当初

当初SIでは「水の三重点の熱力学温度の1/273.16」と定義された。

1Kの大きさは1℃と等価である。

水の融点は273.15K(0.00℃)、水の沸点は99.974K高い373.124K(99.974℃)で、三重点は273.16K(0.01℃)である。

すなわち、摂氏+273.15が絶対温度、絶対温度−273.15が摂氏となる。

ボルツマン定数

従来は水の状態変化を基準に温度目盛りを定義していたが、このため極端な温度(超低温、超高温)では不確かさが増す問題が指摘されていた。

1990(平成2)年に出版された国際温度スケール(ITS)「ITS-90」では、その誤差は20K以下と1300K以上で最大となる。このような極端な温度環境での計測を実現するにはボルツマン定数を基準にする方が良いと考えられ、最終的にもボルツマン定数を用い、温度と等価のエネルギーによってこれを表現するよう改められた。

国際単位系(SI)では、従来不確かさがあったボルツマン定数を、正確にk=1.380649×10⁻²³JK⁻¹と再定義することによって、これを実現している。

ボルツマン定数の単位はジュール毎ケルビン(JK⁻¹)である。J=N・mだがニュートンも組み立て単位なので展開すると、J=m²・kg・s⁻²となり、すなわち新定義は水の状態変化から離れ、メートル、キログラム、秒の定義に依存することになった。

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