Сколько фиксированных точек имеет шкала Кельвина?

В некотором смысле существует только одна фиксированная точка. Посмотрите на определение ( http://www.bipm.org/en/CGPM/db/13/4 ):

Кельвин, единица термодинамической температуры, составляет долю 1/273,16 термодинамической температуры тройной точки воды.

В этом простом определении скрыто очень многое. Одним из ключевых понятий является понятие термодинамической температуры . Температурная шкала, не имеющая нуля при абсолютном нуле, не является термодинамической температурной шкалой. Таким образом, в этом смысле шкала Кельвина имеет две фиксированные точки: абсолютный ноль и тройную точку воды.

Еще одна проблема, скрывающаяся в этом определении, заключается в том, что оно использует тройную точку воды . Очищенная вода восточноафриканского озера, океанов или антарктического льда имеет немного разные тройные точки, немного разные точки замерзания и немного разные температуры кипения. Изотопный состав воды меняется в зависимости от широты. Чтобы обойти эту проблему, вода, используемая для определения тройной точки воды, должна иметь очень специфический изотопный состав, указанный в стандарте Венского стандарта средней океанской воды (VSMOW) .

Но в другом разделе той же книги говорится:

По шкале Кельвина нижняя фиксированная точка принимается за 273,15 К, а верхняя фиксированная точка - за 373,15 К.

Эта часть вашего текста очень устарела. Тройная точка воды используется в качестве единственной фиксированной точки на температурной шкале СИ с 1954 года. Использование точки замерзания и кипения воды в качестве определения температуры является отброшенной концепцией. Учебники часто устаревают лет на десять или около того; Это случается все время. С другой стороны, учебник, устаревший более чем на шесть десятилетий, неприемлем.

Даже использование тройной точки воды в качестве фиксированной точки, скорее всего, скоро будет отброшено, по крайней мере, в теории. Если все пойдет по плану, единственной фиксированной точкой будет абсолютный нуль. Температуру в Международной системе единиц скоро можно будет определить, сделав постоянную Больцмана определенной величиной.

На практике измерить температуру довольно сложно. Международная температурная шкала , которая пытается быть практической реализацией концепции кельвина SI, имеет 14 различных фиксированных точек (за исключением абсолютного нуля). Точки плавления и кипения воды не входят в число этих фиксированных точек. Тройная точка воды (VSMOW) есть.

Линейная шкала для измерения чего-либо — температуры, давления, чего угодно — должна иметь две фиксированные точки, потому что две точки необходимы и достаточны для определения линии.

Если шкала определена с более чем двумя фиксированными точками, то ожидается, что калибровка с использованием любых двух из них даст один и тот же результат (с точностью до ошибки эксперимента), а какие две использовать, зависит от удобства. Определение Кельвина в SI имеет только две фиксированные точки (0K и 273,16K = тройная точка воды), но калибровочный стандарт термометра ITS-90 добавляет еще 13, потому что большинство термометров не включают в свой диапазон как 0K, так и 273,16K. , и полезно иметь фиксированные точки в середине , а также вблизи концов диапазона термометра, чтобы проверить линейность.

Ваша книга, кажется, проводит различие между «Кельвином» и «абсолютным Кельвином». Такого различия нет; это одно и то же. Я думаю, что это (небрежно) попытка подчеркнуть историческое развитие температурной шкалы, которая изначально определялась как «Цельсий сместился так, что ноль лежит на абсолютном нуле», и, таким образом, в его определение были включены фиксированные точки Цельсия плюс абсолютный ноль.

Также обратите внимание, что «точка кипения воды» намеренно не используется ни в определении SI, ни в спецификации ITS-90, поскольку она зависит от атмосферного давления (тогда как «тройная точка воды» фиксирует атмосферное давление).

Шкала Кельвина основана на шкале Цельсия, в которой 0 ° C и 100 ° C были определены как температуры замерзания и кипения воды.

Когда было обнаружено, что абсолютный минимум температуры составляет -273 °C, ученые начали упрощать дело, просто добавив 273 и используя шкалу Кельвина, в которой 0 °C становится 273 K. Определив шкалу Кельвина с точки зрения абсолютного нуля и 273 K температура плавления, случайно фиксируется температура кипения 373 К.

Определение шкалы Кельвина, которое я дал в термодинамике, было следующим:

1. 0 на шкале - это абсолютный ноль.

2. Шкала такая же, как и в системе Цельсия.

Таким образом, это определение определяет эту линейную шкалу с помощью метода наклона точки, а не метода двух фиксированных точек. Таким образом, существует только 1 фиксированная точка.