Temperatura absoluta
La temperatura absoluta es el valor de la temperatura medida con respecto a una escala que comienza en el cero absoluto (0 K o −273,15 °C). Se trata de uno de los principales parámetros empleados en termodinámica y mecánica estadística. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en kelvin, cuyo símbolo es K.[1]
William Thomson (luego Lord Kelvin) fue quien definió en 1848 la escala absoluta de temperatura basándose en el grado Celsius.
Definiciones
Mediante Gases Ideales
La ley de Charles y Gay-Lussac establece que un gas ideal con masa y presión constantes muestra la siguiente relación invariante respecto a su volumen y temperatura:
La invariancia de la razón (
Mediante la cinética molecular
La teoría cinética de los gases (mecánica estadística) establece que la energía cinética media de la traslación de una molécula es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas. La relación se establece mediante la denominada constante de Boltzmann (
Como la energía cinética media (
| 1 | 2 | |
|---|---|---|
| Ecuaciones | |  |
| Sustituyendo |  | |
| Despejando |  | |
Comprobándose que en un gas la velocidad media de desplazamiento de las moléculas es proporcional a la raíz cuadrada de su temperatura absoluta (si se duplica la velocidad, la temperatura absoluta se cuadriplica).
Mediante la Ley de Stefan-Boltzmann
La ley de Stefan-Boltzmann relaciona la potencia de la emisión de energía electromagnética de un cuerpo negro (radiador perfecto) con la temperatura termodinámica
donde 
Tabla de temperaturas termodinámicas
Se muestra a continuación un completo rango de temperaturas en la escala absoluta y Celsius correspondiente a ciertos puntos notables.
| kelvin | Celsius | Emisión de pico longitud de onda[2] de fotones de cuerpo negro | |
| Cero absoluto (preciso por definición) | 0 K | −273,15 °C | ∞ |
| Un milikelvin (preciso por definición) | 0,001 K | −273,149 °C | 2,897 77 metros (Radio, Banda FM)[3] |
| Punto triple del agua (anteriormente definido como parte de la definición de kelvin, | 273,16 K | 0,01 °C | 10 608,3 nm (Longitud de onda larga I.R.) |
| Punto de ebullición del agua A | 373,1339 K | 99,9839 °C | 7766,03 nm (Longitud de onda media I.R.) |
| Lámpara incandescenteB | 2500 K | ≈2200 °C | 1160 nm (Infrarrojo cercano)C |
| La superficie visible del Sol D[4] | 5778 K | 5505 °C | 501,5 nm (Luz verde) |
| Rayo canal E | 28 000 K | 28 000 °C | 100 nm (Luz ultravioleta lejana) |
| Núcleo del Sol E | 16 MK | 16 millones °C | 0,18 nm (Rayos X) |
| Una arma termonuclear (pico de temperatura)E[5] | 350 MK | 350 millones °C | 8,3 × 10−3 nm (Rayos gamma) |
| En Sandia National Labs la Máquina Z E[6] | 2 GK | 2000 millones °C | 1,4 × 10−3 nm (Rayos Gamma)F |
| Núcleo de una estrella masiva en su último periodo de vida E[7] | 3 GK | 3000 millones °C | 1 × 10−3 nm (Rayos Gamma) |
| Combinación de un sistema binario de estrellas de neutrones E[8] | 350 GK | 350.000 millones °C | 8 × 10−6 nm (Rayos Gamma) |
| Colisionador de Iones Pesados Relativísticos (RHIC) E[9] | 1 TK | 1 billón °C | 3 × 10−6 nm (Rayos Gamma) |
| Universo a los 5,391 × 10−44 s tras el Big Bang E | 1,417 × 1032 K | 1,417 × 1032 °C | 1,616 × 10−26 nm (Frecuencia de Planck)[10] |
A Para Vienna Standard Mean Ocean Water a una atmósfera estándar de (101,325 kPa) cuando está calibrado estrictamente para temperaturas termodinámicas de dos puntos.
B El valor de temperatura de 2500 K es completamente aproximado. La diferencia de 273,15 K entre K y °C se redondea a 300 K para evitar falsa precisión en el valor de Celsius.
CPara un cuerpo negro ideal (los filamentos incandescentes de tungsteno no lo son).
D Temperatura efectiva de la fotosfera. La diferencia de 273,15 K entre K y °C se redondea a 300 K para evitar falsa precisión en el valor de Celsius.
E La diferencia de 273,15 K entre K y °C se redondea a 300 K para evitar falsa precisión en el valor de Celsius.
F Para un cuerpo negro ideal (el plasma no lo es).
Véase también
Notas
Datos: Q264647
