Kelvin (K)

Le kelvin est l'unité de base du SI pour la température thermodynamique, définie par le zéro absolu, point où le mouvement moléculaire cesse théoriquement. L'unité porte le nom du physicien britannique Lord Kelvin (William Thomson) et est symbolisée par K (sans symbole de degré).

Conversion de température

Le kelvin peut être converti vers et depuis d'autres échelles de température à l'aide des formules suivantes :

• Celsius vers kelvin :
  K = °C + 273,15

• Fahrenheit vers kelvin :
  K = (°F + 459,67) × 5/9

Ces conversions permettent une représentation cohérente de la température dans les contextes scientifiques.

Formules thermodynamiques

Énergie moléculaire moyenne

L'énergie cinétique moyenne E des particules dans un gaz parfait est liée à la température absolue :

E = (3/2) kT

où :

• E : Énergie cinétique moyenne (J)

• k : Constante de Boltzmann (1,380649 × 10⁻²³ J/K)

• T : Température en kelvin (K)

Loi des gaz parfaits

La température est un composant central de l'équation d'état des gaz parfaits :

PV = nRT

où :

• P : Pression (Pa)

• V : Volume (m³)

• n : Quantité de matière (mol)

• R : Constante des gaz (8,314 J/(mol·K))

• T : Température absolue (K)

Applications

• Physique : Thermodynamique, rayonnement du corps noir, mécanique statistique

• Astronomie : Mesure des températures de surface des étoiles et du rayonnement de fond

• Science des matériaux : Évaluation des transitions de phase et de la stabilité thermique

• Électronique : Évaluation des performances des semi-conducteurs et du bruit thermique

• Cryogénie : Étude de la matière près du zéro absolu