Kelvin : qu'est-ce que c'est ?

Le kelvin -- du nom d'un physicienphysicien britannique -- est l'unité de température thermodynamique du système international (SI) de symbole K. Comprenez que, contrairement au degré Celsius, le kelvin correspond à une mesure absolue de la température. Une mesure définie par le troisième principe de la thermodynamique qui énonce que l'entropie d'un système à 0 K est nulle.

Le kelvin trouve finalement d'abord une définition pratique lors de la 10^e Conférence générale des poids et mesures, en 1954. Celle-ci choisit comme point de référence, le point triple de l'eau. Dès lors, le kelvin vaudra la fraction 1/273,16 de la température thermodynamique de ce point triple. À cette température coexistent les états solideétats solide, liquide et gazeux de l'eau. Puis, en 2019, la 26^e Conférence générale des poids et mesures redéfinit encore une fois le kelvin. Par rapport, cette fois, à la valeur numériquenumérique fixée de la constante de Boltzmannconstante de Boltzmann, k, égale à 1,380649x10^-23 J/K. Un kelvin est désormais égal au changement de la température thermodynamique résultant d'un changement de l'énergie thermiqueénergie thermique kT de 1,380649x10^-23 J.

La conversion des °C aux K est aisée. © Martinvl, Wikipedia, CC by-SA 3.0

Le lien entre °C et K

Notez que la température de 0 K correspond à ce que l'on appelle le zéro absolu. Si on la convertit en degrés Celsiusdegrés Celsius, on obtient une température de -273,15 °C. Et comme le kelvin a la même valeur que le degré Celsius (1 K = 1 °C), il est facile de déduire -- en appliquant la relation TT (K) = t (°C) + 273,15 -- que la température de fusionfusion de la glace (0 °C) est égale à 273,15 K et que la température de l'ébullition de l'eau (100 °C) est de 373,15 K.

Le kelvin est également employé pour faire état de ce que l'on nomme la température de couleurtempérature de couleur. Cette température particulière permet de caractériser une source de lumièrelumière en comparant sa couleur à celle d'un corps noir. Un corps noircorps noir correspondant à un modèle qui n'émettrait de la lumière que par effet thermique. Ainsi la température de couleur ne se rapproche de la température réelle de la source que si celle-ci produit de la lumière par incandescenceincandescence. Pour les autres sources, la température de couleur est bien supérieure.