Pourquoi y a-t-il une unité SI séparée pour la température?

Question

En supposant que les faits ci-dessous soient corrects:

• Il y a 7 unités SI - masse (kg), longueur (m), temps (s), courant (A), température (K), intensité lumineuse (cd), quantité de substance (mol).
• L'énergie thermique n'est essentiellement rien d'autre que de l'énergie cinétique.
• La température est une mesure de l'énergie thermique (donc une mesure de l'énergie cinétique).
• L'énergie cinétique peut être exprimée en $[M^1 L^2 T^{-2}]$ (en fonction de la masse, de la longueur et du temps).

D'après ces faits, le kelvin (unité SI pour la température) est également fonction de la masse, de la longueur et du temps. Si oui, pourquoi avons-nous besoin d'une unité SI séparée spécialement pour la température? Est-ce que je manque quelque chose?

Answer 1

Bonne question. Dans tout système d'unités, le facteur de proportionnalité entre l'unité de température et l'unité d'énergie est la constante de Boltzmann . Si nous fixons la constante de Boltzmann à$1$- comme c'est le cas dans le système d' unités de Planck - alors en fait nous mesurons la température et l'énergie dans les mêmes unités.

Cependant, l'utilisation d'unités Planck dans la vie quotidienne créerait des difficultés pratiques, car la température de Planck est tellement élevée - la température d'une tasse de thé est d'environ $2 \times 10^{-30}$Unités Planck. Vous pouvez considérer cela comme une mesure de la taille des atomes - un objet quotidien contient un grand nombre d'atomes, donc son énergie thermique moyenne par atome est très petite comparée à son énergie cinétique macroscopique, son énergie potentielle, etc. ensemble d'unités dans lesquelles les énergies et températures macroscopiques typiques ont des valeurs raisonnables (ni trop grandes, ni trop petites), vous devez régler la constante de Boltzmann sur une valeur très petite.