Kelvin entspricht Celsius plus 273,15. Die beiden Skalen haben identische Gradgrößen und unterscheiden sich nur darin, wo sie den Nullpunkt ansetzen, was dies zur einfachsten Temperaturumrechnung macht – und zur einzigen, bei der sich eine Temperaturdifferenz eins zu eins umrechnen lässt.
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Das Kelvin ist die SI-Basiseinheit der Temperatur und die einzige der gängigen Skalen mit einem physikalisch sinnvollen Nullpunkt: 0 K ist der absolute Nullpunkt, der Punkt, an dem ein System die minimale thermische Energie besitzt. Nichts kann kälter sein, weshalb Kelvin-Werte niemals negativ sind. Seit der SI-Revision 2019 ist das Kelvin durch die Festlegung der Boltzmann-Konstante auf exakt 1,380649 × 10⁻²³ Joule pro Kelvin definiert. Beachten Sie die Notation: Es wird K geschrieben, nicht °K, und als „Kelvin“ und nicht als „Grad Kelvin“ gesprochen – das Gradzeichen wurde 1967 genau deshalb weggelassen, weil die Skala absolut und nicht relativ zu einer beliebigen Referenz ist.
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Die Beziehung ist K = °C + 273,15, exakt. Der Offset ist keine gerundete Zahl: Er wurde so gewählt, dass der Tripelpunkt des Wassers bei genau 273,16 K liegt, was vor der Definition von 2019 das Kelvin definierte. Da die Gradgröße identisch ist, wird ein Temperaturintervall ohne jeglichen Offset umgerechnet: Ein Anstieg von 5 °C ist ein Anstieg von 5 K, und Wärmekapazitäten werden pro Kelvin angegeben, unabhängig davon, in welcher Skala die Temperaturen selbst vorliegen. Das ist der praktische Grund, warum Wissenschaftler Kelvin bevorzugen – es eliminiert eine ganze Klasse von Offset-Fehlern aus der thermodynamischen Berechnung.
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Die gesamte Physik und Chemie, wo Gasgesetze, thermodynamische Beziehungen und Strahlungsformeln absolute Temperatur erfordern. Eine Gasgesetzberechnung in Celsius ergibt Unsinn, da eine Verdopplung von 20 °C nicht die thermische Energie verdoppelt, während eine Verdopplung von 293,15 K dies tut. Die Farbtemperatur von Lichtquellen wird in Kelvin angegeben – 2.700 K für eine warme Glühbirne, 6.500 K für Tageslicht – und die Kryogenik arbeitet vollständig in Kelvin, wobei flüssiger Stickstoff bei 77 K und flüssiges Helium bei 4,2 K siedet.