Celsius en Kelvin

Le kelvin est une échelle absolue : 0 K correspond au zéro absolu, le point où un système possède son énergie thermique minimale. Des lois comme celle des gaz parfaits, PV = nRT, ne fonctionnent qu'avec des températures absolues. Chauffer de l'air de 20 °C à 40 °C ne double pas sa pression dans un réservoir fermé, car en kelvin on passe de 293,15 K à 313,15 K, soit une hausse d'à peine moins de 7 %.

L'idée remonte à William Thomson, devenu plus tard Lord Kelvin, qui a proposé une échelle de température absolue en 1848. La chimie, la physique, la cryogénie et l'astronomie l'utilisent, tout comme n'importe quelle formule qui multiplie ou divise par la température.

À partir de 1954, l'échelle a été rattachée au point triple de l'eau, fixé à exactement 273,16 K, soit 0,01 °C. Depuis la révision du SI de 2019, le kelvin est défini en fixant la constante de Boltzmann à exactement 1,380649 × 10⁻²³ J/K. L'échelle Celsius est définie à partir du kelvin, de sorte que le décalage de 273,15 est exact par définition.

Une conférence en 1967 a aussi modifié le nom et le symbole : on dit le kelvin, noté K, et non degré Kelvin ni °K. On écrit 300 K, alors que le Celsius garde son symbole de degré, 26,85 °C.

Arrondir le décalage à 273 convient pour un calcul approximatif, mais ajoute une erreur de 0,15 K qui se voit dans les comptes rendus de TP et les corrigés d'exercices. Autre erreur : convertir un écart de température. Une hausse de 10 °C correspond exactement à une hausse de 10 K, sans ajouter 273,15, car la taille du degré est la même.

Pour faire l'inverse, utilisez kelvin en Celsius. Si vous partez de Fahrenheit, Fahrenheit en kelvin gère l'étape supplémentaire.