Els kèlvins no són graus!

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.

9 comentaris

  • Anviul

    19/12/2012 15:58

    Jo tenia un professor a secundària (BUP) que ens marcava molt bé això. Dir graus als Kelvin implicava errada al problema (entre altres coses com no posar cap nombre sense la seva unitat, etc). I ja fa uns anys d’això… malauradament :)

  • Daniel Closa

    18/12/2012 20:38

    Vicent. No t’ho pensis. Hi ha moltse coses, cada vegada més habituals, que funcionen amb nitrògen líquid, és a dir a 77 kelvins (o -196 ºC). Per exemple, per treure verruges congelant-les, per preservar cél·lules, embrions i fins i tot aliments, per segellar vies d’aigua en la construcció de tunels, per preparar esferificacions en la cuina sofisticada…

  • Vicent Bosch i Paús, l’Alcora (Països Catalans).

    18/12/2012 19:31

    Els russos també tenen un altre sistema de mesurar.
    Les persones normals, com jo, ens conformen amb els celsius. Per al comú dels mortals el zero absolut no li serveix de res, el 0º C li dona una bona referència.
    Per a mi a partir de 10º C cap avall fred. 5º C prou de fred, sobre els 15º C, fresca. Als 30º C, calor.

  • Sinera

    18/12/2012 14:07

    Òndia! No en tenia ni idea que els Kelvin no fossin graus. És increíble com anem d’enganyats pel món.

    La tossudaria anglosaxona és increíble i molt estúpida. Ja comença a ser hora d’unificar totes les mesures en aquest món global!

  • Daniel Closa

    18/12/2012 11:21

    Joan. És més divertit (molt més) de fet, un dia n’he de fer un post. La culpa de que els americans tinguin aquest sistema és per un vaixell que va naufragar.
    El Kelvin és l’establert pel sistema internacional de mesures. Per tant, és el que va a a missa!

  • Joan

    18/12/2012 11:14

    Daniel, que fort això que expliques. Així doncs, quin és el motiu pel qual els anglosaxons tenen sistemes diferents? Nacionalisme científic? Voler ser diferent dels altres? Simple obstinació?
    Algun dia, suposo, s’haurà d’unificar a nivell mundial, i espero que el dia que això passi, prenguin les decisions científics i no polítics.
    En el cas de la temperatura, doncs, el millor sistema (científicament parlant) és el Kelvin, oi?

  • Daniel Closa

    18/12/2012 10:48

    Carquintol. Doncs fa dècades que ni són centigrads ni els kelvins son graus. A les escoles també els costa adaptar-se als canvis :-D
    Sistema angglosaxó? 1760 iardes per una milla? 16 unzes per una lliura? 8 pintes per un galó? És irracional del tot!

    Joan. De fet, hi ha unes quantes llegendes. de fet, fins i tot a la mateixa Vikipedia, a l’apartat de història, esmenta la carta d’en farenheit dient que havia fet servir la del seu cos un dia que tenia febre.

  • Joan

    18/12/2012 10:35

    A la Viquipèdia diu que Fahrenheit no va agafar la seva temperatura per a fer la referència de “dalt” (96º), sinó la dels cavalls! http://ca.wikipedia.org/wiki/Grau_Fahrenheit
    Si haig de triar entre la Viquipèdia i en Centpeus, me’n fio més d’en Centpeus, és clar :), però l’element dels cavalls faria el mètode Fahrenheit encara més surrealista…

  • Carquinyol

    18/12/2012 8:54

    M’has deixat a 0 kèlvins al saber que ja no són graus ! I que els centígrads ja no existeixen ! No sabia cap de les dues.

    Per cert, veig que li tens adoració al sistema de mesures anglosaxó, ;)