科学大家：热力学之父开尔文

科学大家：热力学之父开尔文

 

威廉·汤姆森，第一代开尔文男爵（William Thomson, 1st Baron Kelvin，1824年6月26日－1907年12月17日）是一位在北爱尔兰出生的英国数学物理学家，也是热力学温标（绝对温标）的发明人，被称为热力学之父。

在格拉斯哥大学时他与Hugh Blackburn进行了密切的合作，研究了电学的数学分析、将第一和第二热力学定律公式化，以及把各门新兴物理学科统一为现代形式。他对电报机所做出的贡献使他开始出名并带给他财富、名望和荣誉。他因为在横跨大西洋的电报工程中所做出的贡献而得到了维多利亚女王授予的爵位，威廉·汤姆森男爵。

他被广为人知是由于他认识到了温度的下限，也就是绝对零度。他在热力学方面的工作使他成为贵族。他反对爱尔兰自治，因而自称拉格斯的开尔文男爵，所以他通常被称为开尔文男爵，这个头衔来自于流经他在苏格兰格拉斯哥大学实验室的开尔文河。他还是首位进入英国上议院的科学家。他的住宅是位于拉格斯克莱德湾的Netherhall，这是一座雄伟的红色砂岩大厦。

为表彰和纪念他对热力学所做出的贡献，热力学温标的单位为开尔文。

热力学温标或称绝对温标、绝对温度，是国际单位制中的温度单位。本温标由爱尔兰第一代开尔文男爵发明，其命名依发明者头衔为Kelvins，符号是K，但不加“°”来表示温度。

1927年第七届国际计量大会将热力学温标作为最基本的温标；1960年第十一届国际计量大会规定热力学温标以开尔文为单位，规定水的三相点[1]为273.16K；由于水的三相点在摄氏温标上为0.01℃，所以0℃=273.15K。

该温标又称卡氏温标、开氏温标、克氏温标、凯氏温标；其零度称为绝对零度，标示为0K或零K，等于摄氏温标-273.15 ℃ 或华氏温标-459.67 ℉；水在一标准大气压结冰时的温度为273.15K、0 °C，或32 ℉；换算公式为：K = ℃ + 273.15，℃ = K - 273.15，可见，热力学温标和摄氏温标相邻单位的温度差数值上是相等的。

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[1] 三相点是指在热力学里，可使一种物质三相（气相，液相，固相）共存的一个温度和压强的数值。举例来说，水的三相点在0.01℃（273.16K）及611.73Pa 出现（需要注意的是，这个值远远低于一标准大气压的压强值101325Pa）；而汞的三相点在?38.8344 °C及0.2MPa出现。