Arxiu del dimarts , 18/12/2012

Els kèlvins no són graus!

dimarts , 18/12/2012

thermometer.jpg Ahir va fer anys de la mort de William Thompson (1824-1907). El seu nom no ens diu gran cosa, però el seu títol ja ens sona una mica més. Va adoptar el títol de Baró de Kelvin i es parla d’ell com Lord Kelvin ja que va ser el primer científic que va arribar a tenir un escó a la cambra dels Lords anglesa. El nom de Kelvin el va triar per el riu Kelvin, que passava prop de la Universitat de Glasgow on treballava. Quan estudiem les maneres de mesurar la temperatura es parla dels graus Celsius, els graus Fahrenheit i els kelvin.

Amb això de mesurar temperatures hi ha hagut i encara hi ha una mica d’embolic. Sobretot per la manera de ser dels humans, que ens costa molt canviar els costums. L’escala més coneguda era la que va proposar l’astrònom suec Anders Celsius. Ell va proposar agafar com a referències els punts de congelació i el d’ebullició de l’aigua. Aquestes temperatures depenen de la pressió atmosfèrica, de manera que havia de ser a ran de mar. Entre aquests dos punts va dividir la temperatura en cent unitats que durant molt temps es van conèixer com “graus centígrads”.

Una curiositat es que l’amic Celsius va posar les xifres al revés de com les coneixem. El 100 era la congelació de l’aigua, i el zero era el punt d’ebullició. Però poc després de la seva mort ho van capgirar per deixar-ho tal com està ara. El nom de centígrads es va deixar estar l’any 1948 i encara que moltes escoles van seguir dient-li així, el nom correcte és grau Celsius.

També hi ha la escala Fahrenheit, que fan servir els americans. La veritat és que sembla bastant absurda, però la tradició mana i ells segueixen fent-la servir. Hi ha diferents versions de com la va pensar en Daniel Gabriel Fahrenheit. Aparentment no volia tenir xifres negatives de manera que va agafar una barreja d’aigua, gel i sals d’amoni i va definir el zero al punt en que allò es congelava. Per triar la part de dalt va agafar la temperatura del seu cos i la va definir com 96 graus. Va triar 96 i no 100 perquè així podia dividir-ho en dotze parts i cada una d’aquestes en vuit parts més. De manera que la escala Fahrenheit és una mica més sensible que la Celsius ja que l’aigua bull a 100 graus Celsius que equival a 212 graus Fahrenheit i per tant, cada cinc graus Celsius són 9 graus Fahrenheit.

Els raonaments d’en Fahrenheit podrien ser lògics al seu temps, però ara són, com quasi tot el sistema de mesures americà, absurds i mantinguts només per la tradició, per la dificultat de fer el canvi (encara que la resta del món l’ha fet sense problemes) i simplement perquè no els dona la gana i com que són els que manen, doncs fan el que volen.

Però totes dues escales tenien alguna cosa d’arbitrària. I això de fer servir unitats negatives no acaba de funcionar bé. Per això, l’any 1954 es va establir una nova escala. Una que no tindria valors negatius perquè el punt de partida seria la temperatura més baixa possible. No la més baixa mesurada sinó la que la termodinàmica establia com impossible de franquejar. Intuïtivament la podem visualitzar si recordem que la temperatura es la mesura del grau de vibració de les molècules. I a -273,15 graus Celsius, el moviment de les molècules s’atura, per tant, ja no poden estar més quietes i allò es defineix com a zero absolut.

Aquesta temperatura va ser calculada amb precisió precisament per en Lord Kelvin, i en el seu honor li van posar el nom d’escala Kelvin a la que comença en el zero absolut. A  partir d’aquí els increments es fan en la mateixa magnitud que els graus Celsius, però aquests s’anomenaven graus kelvin. I un últim canvi el van fer l’any 1967 que van decidir que no eren graus, no eren gradacions entre res sinò unitats absolutes de mesura. Per tant el nom de les unitats son simplement kèlvins.

Per tant, no hem de dir “graus kelvin” ni escriure ºK, sinó parlar de “kèlvins” i fer servir el símbol K.

William Thomson, Baró de Kelvin, va fer moltes més coses potser menys conegudes. Per exemple, va descriure l’efecte Thompson, que fan servir els físics i que normalment no associem amb el nom de Kelvin. També va ser un dels promotors dels cables submarins, va participar en els inicis de l’empresa Kodak i, de fet, va ser un dels grans científics del seu temps.