Як конвертувати Цельсій до Кельвіна?

Що таке температура?

Температура - це інтенсивність гарячості або холоду об'єкта. Термодинамічну температуру можна визначити як міру кінетичної енергії молекул (або атомів) об'єкта. Загалом, чим швидше молекули рухаються в об'єкті, тим вище буде кінетична енергія і температура.

Інший підхід до визначення температури полягає у розгляді двох об'єктів з різних металів (теплопровідників). Коли ці об'єкти перебувають у контакті протягом досить тривалого часу, вони досягнуть стану «Теплового рівноваги». Рівновага означає, що об'єкти більше не передають жодної (теплової) енергії один одному. Тоді ми говоримо, що дані два об'єкти при однаковій температурі. Це властивість, яку можна використовувати для вимірювання температури. Коли ми тримаємо термометр в контакті з об'єктом (температура якого слід виявити), температуру об'єкта можна визначити, коли досягнута рівновага. Однак для дуже гарячих, рухомих або віддалених об'єктів ми зазвичай використовуємо інтенсивність інфрачервоного (теплового) випромінювання для вимірювання температури. Вчені також розробили термометри, які працюють за допомогою вимірювання швидкості звуку в газі.

Температурні ваги

Три часто використовуваних температурних шкали: Цельсія (C), Фаренгейт (F) і Кельвін (K). Четверта шкала, Rankine (R), використовується для деяких інженерних цілей. У такому масштабі розмір ступеня такий же, як і за шкалою Фаренгейта, а його нуль - на абсолютному нулі. Кельвін є базовою одиницею температури в міжнародній системі одиниць (СІ).

Шкала Цельсія

Шкала Цельсія була винайдена шведським астрономом Андерсом Цельсієм. У цій шкалі різниця між температурами заморожування і точками кипіння води ділиться на 100 одиниць або градусів. Точка замерзання встановлюється на 0 градусів Цельсія, а температура кипіння встановлюється на 100 градусів Цельсія, як в стандартному атмосферному тиску. Ця шкала часто називається стоградусним масштабом, оскільки розрив між двома визначеними точками (точки замерзання і плавлення води) становить 100 градусів.

Шкала Кельвіна

Коли матеріали охолоджуються, вони втрачають тепло, а їх температура знижується. Теоретично, ми можемо продовжувати охолоджувати об'єкт, поки не залишиться більше тепла, щоб видати його. Температура в цій точці називається абсолютним нулем. У цій точці встановлюється нуль шкали Кельвіна. Оскільки немає температури нижче абсолютного нуля, шкала Кельвіна не має негативних температур. У цій шкалі точка замерзання води становить 273, 15 К, її температура кипіння 373, 15 К.

Перетворення між Цельсієм і Кельвіном

У шкалах Кельвіна і Цельсія різниця між температурою замерзання води та її температурою кипіння становить 100 одиниць. Тому можна сказати, що 1 K = 1 градус Цельсія. Однак відправні точки обох ваг різні. Шкала Кельвіна починається в абсолютному нулі, і в цій шкалі вода замерзає при 273, 15 К. З іншого боку, за шкалою Цельсія нуль (0 градусів Цельсія) встановлюється в точці замерзання води. Для того, щоб прирівняти дві шкали, ми говоримо, точка замерзання води = 273 К = 0 градусів Цельсія. Тобто, K = C + 273, 15 або C = K - 273, 15.