Temperaturomvandling

I hela världen finns det många olika enheter för att mäta temperaturen. De tre viktigaste är Fahrenheit (F), Kelvin (K) och Celsius (C).

Nyckelfakta & Sammanfattning

• Celsius och Fahrenheit är gradskalor. Gradsymbolen används inte för att rapportera temperaturen med hjälp av Kelvin-skalan, utan betecknas som Kelvins.
• Vatten kokar vid 100 grader Celsius eller 212 grader Fahrenheit, eller 373,15 Kelvin.
• Vatten fryser vid 0 grader Celsius eller 32 grader Fahrenheit, eller 273,15 Kelvin.
• Absolut noll är 0 Kelvin. Detta är den lägsta temperaturen som ett ämne kan sjunka ner till.
• Celsius och Fahrenheit är desamma vid – 40 grader eftersom skalorna konvergerar.
• Celsius och Kelvins blir lika vid höga temperaturer som skillnaden på 273,15 mellan dem går vilse i bullret.
• 0 grader Celsius är lika med 32 grader Fahrenheit. Grundformeln är (° C × 9/5) + 32 = ° F.
• 0 grader Celsius är lika med 273,15 Kelvin. Grundformeln är ° C + 273,15 = K.
• Grundformeln för omvandling av Fahrenheit till Celsius är (° F – 32) × 5/9 = ° C.
• För att konvertera Fahrenheit-grader till Kelvins, (° F – 32) × 5/9 + 273.15 = K.
• För att konvertera Kelvins till Celsius-grader är formeln K – 273.15 = ° C, medan formeln för omvandling av Kelvins till Fahrenheit-grader är (K – 273,15) × 9/5 + 32 = ° F.
• Temperatur kan enkelt definieras som ett mått på ett objekts heta eller kyla.
• Temperaturen mäts med en termometer – vi observerar temperaturens inverkan på ämnet inuti den.

Temperaturomvandling

Oavsett om vi använder Celsius, Fahrenheit eller Kelvin i våra försök att mäta temperaturer är inte så viktigt. Men om vi befinner oss i vissa regioner där temperaturmätningen är annorlunda kan det vara bra att veta skillnaderna mellan de tre mest använda systemen.

Alla tre är korrekta sätt att notera temperaturer och de kan alla härledas från varandra genom formler eftersom de är relaterade till varandra.

Men skiljer sig dessa måttenheter från varandra förutom deras olika värden? Ja och nej, och här är lite om var och en av dem.

Celsius

Även kallad celsius, är en skala baserad på 0 grader för fryspunkten för vatten och 100 grader för kokpunkten för vatten. Detta system uppfanns 1742 av den svenska astronomen Anders Celsius.

En del kallar det fortfarande celsiusskalan på grund av intervallet på 100 grader mellan de definierade punkterna. Celsius-skalan är en del av det metriska systemet och används för att mäta temperaturen i många länder.

Det är den enklaste skalan att använda och även om den används över hela världen finns det ett undantag, USA. I USA råder Fahrenheit-skalan men Celsius-skalan accepteras inte heller på vissa platser där Kelvin används.

Den normala människokroppstemperaturen är 32 ° C och det absoluta nollvärdet är satt till – 273,15 ° C, i denna skala. Att konvertera Celsius till Fahrenheit är ganska enkelt:

° C till ° F: Multiplicera med 9, dividera sedan med 5 och lägg sedan till 32.

Exempel: Hur man konverterar 28 ° C till Fahrenheit (° F).
Första steget: 28 ° C × 9/5 = 252/5 = 50.4.
Andra steg: 50.4 + 32 = 82 ° F.

Celsius skala och Fahrenheit-skalan sammanfaller vid -40 °, vilket är detsamma för båda. När det gäller att konvertera Celsius-grader till Kelvins är formeln ännu enklare.

0 grader Celsius är lika med 273,15 Kelvins. Grundformeln är ° C + 273,15 = K. Kelvin till Celsius: Lägg till 273.

Exempel: Hur konverterar man 28 ° C till Kelvin (K).

Första steget: 28 ° C + 273,15 = 301,15 K

Fahrenheit

Denna temperaturskala är baserad på 32 grader för fryspunkten för vatten och 212 grader för kokpunkten. Intervallet mellan de två punkterna är uppdelat i 180 lika delar.

Den tyska fysikern Daniel Gabriel Fahrenheit utformade denna skala 1724. Den genomsnittliga kroppstemperaturen är 98,6 ° F, medan den absoluta nollan är -459,67 °. F på denna skala.

Fahrenheit skala accepteras och används i USA och vissa av dess territorier. För att konvertera Fahrenheit-grader till Celsius, här är formeln:

° F till ° C: Subtrahera 32, multiplicera sedan med 5, dividera sedan med 9. Grundformeln är (° F – 32) × 5 / 9 = ° C eller exakt (F – 32) /1.8.

Exempel: Hur man konverterar 98,6 ° Fahrenheit till Celsius (° C)
Första steget: 98,6 ° F – 32 = 66,6.
Andra steg: 66,6 × 5/9 = 333/9 = 37 ° C.

När det gäller att konvertera Fahrenheit-grader till Kelvins är formeln ännu enklare.

Subtrahera 32, multiplicera med 5, dela med 9 och lägg sedan till 273,15.

(° F – 32) × 5/9 + 273.15 = K.

Exempel: Hur man konverterar 98,6 ° Fahrenheit till Kelvin (K)

(98,6 ° F – 32 ) × 5/9 + 273.15 = 310.15K

Kelvin

Denna temperaturskala är uppkallad efter den brittiska matematikern och fysikern William Thomson Kelvin, som föreslog den 1848. Det är en absolut temperaturskala, med en absolut noll under vilken temperaturer inte existerar.

Varje enhet på denna skala kallas en Kelvin snarare än en grad. Av denna anledning används bara K, inte gradssymbolen °, vid rapportering av temperaturer i Kelvin. Det finns inga negativa tal på Kelvin-skalan, eftersom det lägsta talet är 0 K.

Absolut noll kan tekniskt inte uppnås. Det är temperaturen vid vilken molekyler skulle sluta röra sig – det är alltså ”oändligt kallt.”

Frysningspunkten för vatten i Kelvin är 273.15K och 373.15K kokpunkten. Idén till Kelvin-skalan var utlöstes av en upptäckt på 1800-talet av ett förhållande mellan gasens volym och temperaturen.

När det gäller de andra skalorna blir Kelvins och Celsius lika vid höga temperaturer som skillnaden på 273,15 mellan dem går vilse i bullret.

För att konvertera Kelvin till Celsius är formeln ganska enkel.

K till ° C: Lägg till 273

K – 273.15 = ° C

Exempel: Hur konverterar man 35 ° C till Kelvin (K)

35 ° C + 273.15 = 308.15K

För att konvertera Kelvin till Fahrenheit, formeln är:

(K – 273.15) × 9/5 + 32 = ° F.

Subtrahera 273.15, multiplicera med 1,8 och lägg sedan till 32.

Exempel: Hur konverterar du 75 ° F till Kelvin (K)

(75 ° F – 32) × 5/9 + 273.15 = 297.039K

Roliga fakta

1. Den hetaste temperaturen som registrerats på jorden är 57,8 ° C, registrerad i AlAziziyah, Lybia den 13 september 1922.
2. Den kallaste temperaturen registrerad på jorden är -89,2 ° C, registrerad vid Vostok Station, Antarktis den 21 juli 1983.
3. I USA, en av de högsta temperaturerna någonsin registrerades var 56,7 ° C, registrerad i Death Valley, Kalifornien den 10 juli 1913.
4. I Nya Zeeland är den högsta registrerade temperaturen 42,4 ° C, registrerad i båda Rangiora och Marlborough den 7 februari 1973.
5. I Afrika är den lägsta temperaturen någonsin registrerad -24 ° C, registrerad i Ifrane, Marocko den 11 februari 1935.
6. Uppfinnaren av Kelvin-skalan skrev också den andra lagen om termodynamik, som säger att värme inte kommer att strömma från en kallare kropp till en varmare kropp.

Omvandlingsformler

• Kelvin till Fahrenheit: Subtrahera 273.15, multiplicera med 1,8, lägg sedan till 32

• Fahrenheit till Kelvin: subtrahera 32, multiplicera med 5, dela med 9, lägg sedan till 273,15

• Kelvin till Celsius: Lägg till 273

• Celsius till Kelvin: Subtrahera 273

• Fahrenheit till Celsius: Subtrahera 32, multiplicera med 5, dela sedan med 9

• Celsius till Fahrenheit: Multiplicera med 9, dela med 5, lägg sedan till 32

Trivia

Kvicksilvertermometrar

För inte så länge sedan hade termometrar kvicksilver inuti glaset. Om temperaturen blev varmare expanderade kvicksilveret och rörde sig upp genom det smala röret.

Vi kunde se vad temperaturen var genom att läsa av det från siffrans skala på röret. Kvicksilver är dock mycket giftigt och ersattes snart med olika vätskor.

Konceptet förblir detsamma oavsett, eftersom temperaturen stiger, vätskan expanderar och stiger, och när temperaturen sjunker krymper vätskan och sjunker ner röret.

Visste du det?

1. Kelvin-skalan är inte den enda absoluta temperaturskalan. Det finns också Rankine temperaturskala. Det används mest av ingenjörer.
2. Det är okänt om Daniel Gabriel Fahrenheit var en frimurare, men många tror att det berodde på att det finns 32 grader av upplysning, och han valde att använda 32 som smälttemperatur av vattnet i sin skala.
3. Anders Celsius uppfann sin temperaturskala 1742 med hjälp av kvicksilvertermometern.

Källor:

• Biodifferenser
• Enhetsomvandlare
• LiveScience
• Britannica
• Wikipedia

Bildkällor: