Градусы цельсия, фаренгейта, кельвина

Термометры

Для измерения температуры можно воспользоваться зависимостью любой макроскопической величины (объема, давления, электрического сопротивления и др.) от температуры.

На практике чаще всего используют жидкостные термометры, в которых учитывают изменение объёма жидкости (обычно это спирт или ртуть) при изменении температуры окружающей среды (рис. 2).

Такие термометры обладают существенными недостатками: 1) диапазон температур ограничен: при низких температурах жидкости затвердевают, при высоких испаряются; 2) показания различных термометров, например ртутного и спиртового, совпадая при 0 °С и 100 °С, не совпадают при других температурах в силу того, что температурные коэффициенты объемного расширения спирта и ртути по-разному зависят от температуры.

В механических термометрах в качестве датчика обычно используется металлическая спираль или лента из биметалла, которые раскручиваются и скручиваются при изменении температуры (рис. 3).

Принцип работы электрических термометров основан на изменении сопротивления проводника при изменении температуры окружающей среды (рис. 4). Электрические термометры более широкого диапазона основаны на термопарах (контакт между металлами с разной электроотрицательностью создаёт контактную разность потенциалов, зависящую от температуры).

Газовые термометры (рис. 5) учитывается то, что давление газа пропорционально температуре при постоянном объеме (V = const). Соединив сосуд, в котором находится газ (чаще водород или гелий), с манометром и, проградуировав прибор, можно измерять температуру по показаниям манометра.

Газовый термометр непригоден для определения температуры в области высоких температур, при которых происходит термическая диссоциация и ионизация, и очень низких температур, при которых все реальные газы конденсируются. Да и размеры не позволяют использовать его в быту.

См. также

1. Бытовые термометры
2. Промышленные термометры
3. Wikipedia Термометр

Интересные факт

1. Самая высокая температура созданная человеком ~ 4 трлн. К (что сравнимо с температурой Вселенной в первые секунды её жизни) была достигнута в 2010 году при столкновении золотых частиц, ускоренных до околосветовых скоростей. Эксперимент был проведён на установке RHIC, расположенной в Брукхейвенской национальной лаборатории, США.
2. Самая высокая теоретически возможная температура — планковская температура. Более высокая температура не может существовать, так как всё превращается в энергию (все субатомные частицы разрушатся). Эта температура примерно равна 1.41679(11)⋅1032 °C (примерно 142 нониллиона градусов).
3. Самая низкая температура, созданная человеком была получена в 1995 году Эриком Корнеллом и Карлом Виманом из США при охлаждении атомов рубидия. Она была выше абсолютного нуля менее чем на 1/170 млрд долю градуса (5,9⋅10−12).
4. Поверхность Солнца имеет температуры около 6000 °С.

См. также

1. Аксенович Л.А. и др. Физика в средней школе // 6.12. Температура и тепловое равновесие системы. 6.13. Измерение температуры. 6.14. Абсолютная температурная шкала. Абсолютный нуль
2. Кикоин А.К. Температура. Теплота. Теплоемкость (Из истории физики) //Квант. — 1983. — № 11. — С. 26-28
3. Wikipedia Температура

Шаги

Таблицы удельной теплоемкости веществ (газов, жидкостей и др.)

Метод 1 из 3:

Перевод градусов Цельсия в Кельвина

1. 1

   Запишите температуру в градусах Цельсия. Перевод в Кельвины абсолютно прост: все, что вам нужно – это сделать простые добавления. Посмотрите на следующие 3 примера, которые будут использованы в дальнейшем:

   • 30℃
   • 0℃

   • 100℃
     X
     Источник информации

2. 2

   Добавьте 273.15 к температуре Цельсия. Например, 30 плюс 273.15 равно 303.15. Это все, что вам нужно сделать, чтобы осуществить перевод. Просто добавьте 273.15, и все готово.

   • 30+273.15=303.15{\displaystyle 30+273.15=303.15}
   • +273.15=273.15{\displaystyle 0+273.15=273.15}

   • 100+273.15=373.15{\displaystyle 100+273.15=373.15}
     X
     Источник информации

3. 3

   Замените ℃ простым K. Не используйте значок градусов, это будет неправильно. Как только вы произвели расчеты, просто добавьте K, и дело сделано.

   • 30+273.15={\displaystyle 30+273.15=}303.15K{\displaystyle 303.15K}
   • +273.15={\displaystyle 0+273.15=}273.15K{\displaystyle 273.15K}

   • 100+273.15={\displaystyle 100+273.15=}373.15K{\displaystyle 373.15K}
     X
     Источник информации

Метод 2 из 3:

Понимание шкалы Кельвина

1. 1

   Никогда не используйте «градусы», когда речь идет шкале Кельвина. Чтобы правильно произнести «292 К», просто скажите: «двести девяносто два по Кельвину». В шкале Кельвина применяется «абсолютная температура», и градусы не используются.
   X
   Источник информации

   Каждая ступень просто называется «Кельвин». Не говорится, что стало на 2 градуса теплее. Правильно: на 2 Кельвина теплее.

2. 2

   Вы должны знать, что 0 по Кельвину – это теоретическая точка, при которой газы не имеют объема. Абсолютный ноль, или 0 K, — это точка, при которой молекулы теоретически перестают двигаться. Это состояние «идеального» холода. И хотя нельзя достичь точки абсолютного нуля, ученые приблизились к этому довольно близко. Смысл шкалы Кельвина в том, что подсчеты вести легче, если начинать с абсолютного нуля.
   X
   Источник информации

3. 3

   Используйте шкалу Кельвина при научных исследованиях.

   Кельвин также используется для измерения цветовой температуры. Так 3000K, 6000K и подобное установлено на фотокамерах, профессиональных осветительных приборах и в лампочках.
   X
   Источник информации

   В шкале Кельвина нет отрицательных цифр, так как 0 K – это самая низкая температура, возможная во Вселенной. С математической точки зрения так работать гораздо проще. Так вам будет легче сравнивать температуры, находить разность или усредненные значения, а также устанавливать взаимоотношения, когда вам нужно работать с положительными или отрицательными температурами.

4. 4

   Изучите технические определения шкалы Кельвина для классов с углубленным изучением предметов. Под Кельвином понимается 1273.15{\displaystyle {\frac {1}{273.15}}} термодинамической температуры тройной точки воды. Соответственно число 273.15 часто используется для перевода температуры в Кельвины. Не волнуйтесь, если вам кажется, что это объяснение не имеет смысла. Оно рассчитана на химиков и физиков с высоким уровнем знаний.
   X
   Источник информации

Метод 3 из 3:

Перевод градусов Фаренгейта в Кельвины (по желанию)

1. 1

   Прежде, чем переводить в Кельвины, конвертируйте Фаренгейты в градусы по Цельсию. Вы не сможете прямо перейти от Фаренгейтов к Кельвинам без изначальной конвертации в градусы Цельсия. Перевод из градусов Цельсия в Кельвины гораздо проще, чем из Фаренгейтов в градусы Цельсия. Почти наверняка для этого вам понадобится калькулятор.
   X
   Источник информации
   www.ajdesigner.com/phptemperature/temperature_equation_convert_c_k.php

   86℉

2. 2

   Отнимите 32 от вашего значения по Фаренгейту. Например, 86 минус 32 равно 54. Интересное отступление: мы отнимаем 32 потому, что точка замерзания при градусах Цельсия именно на 32 меньше, чем по Фаренгейту.
   X
   Источник информации
   www.ajdesigner.com/phptemperature/temperature_equation_convert_c_k.php

   • 86−32=54{\displaystyle 86-32=54}
   • Умножьте только что полученное число на 59{\displaystyle {\frac {5}{9}}} или 0.5555. Например, 54 раза по 0.5555 будет 30. В некоторых формулах вам также могут советовать разделить на 1.8, что в результате равнозначно тому, если бы вы умножили на 0.5555. Таким образом, вы закончите перевод в градусы Цельсия.
   • 54∗.5555=30{\displaystyle 54*.5555=30}
   • 54∗59=30{\displaystyle 54*{\frac {5}{9}}=30}

3. 3

   Добавьте 273.15, чтобы закончить перевод в Кельвины. Как только вы вычли 32 и умножили на 59{\displaystyle {\frac {5}{9}}}

   30+273.15={\displaystyle 30+273.15=}303.15K{\displaystyle 303.15K}

   , вы получили градусы Цельсия. Теперь добавьте 273.15, чтобы получить Кельвины, и дело сделано.

• Калькулятор
• Ручка
• Листок
• Температура в градусах Цельсия или по Фаренгейту

История

1848

Уильям Томсон (лорд Кельвин)

Уильям Томсон, будущий лорд Кельвин, в своей работе «Об абсолютной термометрической шкале» («On an Absolute Thermometric Scale») пишет о необходимости шкалы, нулевая точка которой будет соответствовать предельной степени холода (абсолютному нулю), а ценой деления будет градус Цельсия. Эта абсолютная шкала на сегодняшний день известна как термодинамическая шкала Кельвина. Значение «минус 273» было получено как обратное от 0,00366 — коэффициента расширения газа на градус Цельсия.

1954

Третья резолюция Х Генеральной конференции по мерам и весам (ГКМВ) дала шкале Кельвина современное определение, взяв температуру тройной точки воды в качестве второй опорной точки и приняв, что её значение составляет ровно 273,16 кельвина («градуса Кельвина» в терминологии того времени).

1967/1968

В соответствии с третьей резолюцией XIII Генеральной конференции по мерам и весам единица измерения термодинамической шкалы была переименована в «кельвин», а обозначением стал «К» (ранее единица называлась «градус Кельвина», её обозначением был «°K»). Кроме того величина единицы была определена более явно — как равная 1/273,16 тройной точки воды.

2005

В обязательном Техническом приложении к тексту Международной температурной шкалы МТШ‑90 Консультативный комитет по термометрии установил требования к изотопному составу воды при реализации температуры тройной точки воды. Международный комитет мер и весов подтвердил, что определение кельвина относится к воде, чей изотопный состав определён следующими соотношениями:

• 0,000 155 76 моля 2H на один моль 1Н
• 0,000 379 9 моля ¹⁷О на один моль ¹⁶О
• 0,002 005 2 моля 18О на один моль 16О.

2018

На 26-й генеральной конференции по мерам и весам была принята резолюция о значительном переопределении основных единиц СИ, которое, в частности включало в себя переопределение кельвина через значение постоянной Больцмана, которая равна 1,380649 × 10-23 Дж / К.

Измерения по Фаренгейту

Конвертацию значений из Фаренгейта в градусы Цельсия можно осуществить по несложным правилам, учитывая тот факт, что точка замерзания по Цельсию на 32 единицы ниже, чем по Фаренгейту.

Пример:

• 1°F = (1–32) * 0,55555 = — 17 °C;
• 10°F = (10–32) * 0,55555 = — 12 °C;
• 32°F = (32–32) * 0,55555 = 0 °C;
• 50°F = (50–32) * 0,55555 = +10 °C;
• и т. д.

Однако, при обратной конвертации из Цельсия в Фаренгейты, расчёты по приведённой системе будут неточными, поэтому лучше прибегнуть к разработанной Фаренгейтом таблице. А также можно воспользоваться онлайн-калькулятором, размещённым на любом тематическом сайте. Показатели принятой таблицы перевода величин и расчётные данные по онлайн-калькулятору выглядят так:

• 0С = 32 F;
• 1С = 33,8F;
• 10С = 50F;
• 100С = 212F.

Побробный обзор перевода величин измерения градусов температуры в шкалы Кельвина (Kelvin)/Цельсия (Celsius)/Фаренгейта (Fahrenheit)/Ранкина (Rankine)/Делисле (Delisle)/Ньютона (Newton)/Реамюрa (Reaumur)/Рёмера (Romer).

Таблица 1. Перевод в/из градусов температуры Кельвина (Kelvin) — единица СИ

Таблица 3. Перевод в/из градусов температуры Фаренгейта (Fahrenheit)

Таблица 4. Перевод в/из градусов температуры Ранкинa (Rankine)

Таблица 5. Перевод в/из градусов температуры Делисле (Delisle)

Таблица 6. Перевод в/из градусов температуры Ньютона (Newton)

Таблица 7. Перевод в/из градусов температуры Реамюрa (Reaumur)

Таблица 7. Перевод в/из градусов температуры Рёмерa (Romer)

 Сопоставление температурных шкал. Некоторые типичные температуры в различных шкалах.

* Нормальная температура человеческого тела 36.8 °C ±0.7 °C, или 98.2 °F ±1.3 °F. Распространенное значение 98.6 °F является переводом немецкого стандарта 19 века 37 °C. Сейчас эта величина считается отклонением от нормы.

Связь с освещением

Визуально определить спектр излучения не всегда получается. На восприятие влияет: цвет стен, мебели, наличие естественного освещения, которое меняется в течение дня, площадь комнаты. Чтобы удобней было ориентироваться в большом количестве показателей, на основе средних характеристик источников подсветки разработаны СанПины.

Они устанавливают рекомендации по нормативам для всех типов помещений.

В частности:

• Для жилых квартир и домов рекомендованы светильники белого теплого спектра от 2800 до 3500 К. Это лампы накаливания либо флуоресцентные.
• Для санузлов, коридоров в квартирах, офисах, поликлиниках, школах устанавливают нейтральный свет 3700–5500 К.
• Для операционных, лабораторий, уличной подсветки применяют холодный белый диапазон 5500–7500 К.

Об этой статье

wikiHow работает по принципу вики, а это значит, что многие наши статьи написаны несколькими авторами. При создании этой статьи над ее редактированием и улучшением работали авторы-волонтеры. Количество просмотров этой статьи: 67 551.

Категории: Физика

English:Convert Celsius to Kelvin

Español:convertir de grados Celsius a Kelvin

Italiano:Convertire da Celsius a Kelvin

Português:Converter Celsius para Kelvin

Deutsch:Celsius in Kelvin umrechnen

中文:转换摄氏度和开氏度

Français:convertir des degrés Celsius en degrés Kelvin

Bahasa Indonesia:Mengubah Celsius Menjadi Kelvin

Печать

Градусы Кельвина

В середине 19 века появилась еще одна шкала температур — Кельвина. И если вы раньше не слышали такого названия (а это, к слову, одна из семи основных международных единиц измерения величин), это просто из-за гуманитарного образования. Ведь температуру в Кельвинах измеряют в термодинамике, это система измерения для ученых, не бытовая.

Температура измеряется просто в кельвинах, без слова «градус».

Интересно, что шкала так названа в честь Уильяма Томсона, известного своими научными работами по электростатике и термодинамике… Ах да, сэр Уильям, получил титул лорд Кельвин Ларгский. Поэтому — «эффект Томсона», а «шкала Кельвина».

Что измеряется в кельвинах? Такая же температура, но… Сама шкала интересна еще и тем, что является абсолютной (все вышеперечисленные — эмпирические) и начинаться с «ноля», которого невозможно достичь.

Чтобы пересчитать Кэльвины в градусы Цельсия достаточно от температуры в Кельванах отнять 273,15. Простая формула пересчета. Так было и задумано, чтобы шкалы Кельвина и Цельсия были совместимы. −273,15 °C = 0 К, а также 0 °C = 273,15 К.

Излучения тепла зеброй

Это, конечно же не вся история. Ведь были еще градусы Реомюра и Рёмера, Ранкина и Делиля. И не забудьте о Ньютоне. В конечном счета в системе СИ есть только одна температура, та, что в в Кельвинах. Но нам в быту удобнее Цельсии. Просто потому, что замерзание воды процесс наглядный, а «абсолютный нуль» что-то далекое и непонятное.Ответ на вопрос заданный в начале статьи прост: каждый ученый создавал такую шкалу температур, какую считал более удобной, исходя из собственного опыта и представлений.

На самом деле даже измерить температуру непосредственно нельзя, в любом приборе исполняться другие величины, например, изменение объема, электрического сопротивления или интенсивности излучения.

• Термоэлектричество
• Можно ли делить на ноль

Примечания

1.  (недоступная ссылка). Дата обращения 9 января 2013.
2. . www.bipm.org. Дата обращения 1 марта 2017.
3. . Resolutions of the 10th CGPM. Bureau International des Poids et Mesures (1954). Дата обращения 6 февраля 2008.
4.  (англ.). SI Brochure: The International System of Units (SI). BIPM. Дата обращения 17 октября 2014.
5.  (англ.)
6. ↑
7. Здесь Х заменяет одну или более значащих цифр, которые были определены в окончательном релизе на основании наиболее точных рекомендаций CODATA
8.  (англ.). Resolution 1 of the 25th CGPM (2014). BIPM. Дата обращения 9 октября 2015.
9.  (недоступная ссылка). Дата обращения 28 декабря 2014.
10. Дойников А. С. // Физическая энциклопедия : / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая российская энциклопедия, 1999. — Т. 5: Стробоскопические приборы — Яркость. — С. 422. — 692 с. — 20 000 экз. — ISBN 5-85270-101-7.

Цветовая температура

Основная статья: Цветовая температура

Кельвин также применяется для измерения цветовой температуры, характеризующей ход интенсивности излучения источника света как функции длины волны в оптическом диапазоне. Цветовая температура определяется как температура абсолютно чёрного тела, при которой оно испускает излучение того же цветового тона, что и рассматриваемое излучение.

Примеры цветовой температуры различных источников света:

• 1500—2000 К — свет пламени свечи;
• 2800 К — лампа накаливания 100 Вт (вакуумная лампа);
• 3400 К — солнце у горизонта;
• 3500 К — люминесцентная лампа белого света;
• 6500 К — стандартный источник дневного белого света, близкий к полуденному солнечному свету;
• 9500 К — синее безоблачное небо на северной стороне перед восходом Солнца;
• 20000 К — синее небо в полярных широтах.

Шкала цветовой температуры

По-другому называется колориметрический показатель. Он указывается на упаковке светильников. Исходя из этих параметров можно, определить в каком диапазоне лампа будет освещать комнату.  Для комфортного пребывания (чтобы свет не раздражал глаза), нужно заранее выяснить, какой спектр предпочтительней для каждого помещения: теплый, нейтральный, холодный.

Иногда не удается подобрать светильник с нужной температурой. Тогда можно комбинировать лампы холодного и теплого диапазона.

Индекс цветопередачи светодиодных ламп

Он показывает, насколько ясно будут различаться цвета в определенном спектре излучения. Например, в сумерках визуально цвета тускнеют и могут сливаться, при этом синий и бордовый могут восприниматься зрением одинаково.

В таблице представлено соотношение источников света с цветовой температурой и индексом цветопередачи (измеряется от 0 до 100):

Холодный диапазон волн, позволяет им рассеиваться дальше. Для комфортного освещения и приемлемой цветопередачи индекс не должен опускаться ниже 80.

Кратные и дольные единицы

В соответствии с полным официальным описанием СИ, содержащемся в действующей редакции Брошюры СИ (фр. Brochure SI, англ. The SI Brochure), опубликованной Международным бюро мер и весов (МБМВ), десятичные кратные и дольные единицы кельвина образуются с помощью стандартных приставок СИ. «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации», принятое Правительством Российской Федерации, предусматривает использование в РФ тех же приставок, но переведённых на русский язык.

Цветовая температура и восприятие человека

Спектр освещения напрямую влияет на настроение и настрой человека. Наш организм генетически настроен на сменяющиеся циклы. Поэтому каждый диапазон вызывает определенную ответную реакцию.

Нейтральный белый поток воспринимается как полдень и настраивает на активную работу, помогает сконцентрироваться. Поэтому он используется в помещениях, где люди работают либо учатся целый день.

Холодный синий поток вызывает чувство тревоги и при кратком воздействии позволяет быстро настроиться на тяжелые физические и умственные нагрузки. При длительном действии вызывает апатию, заторможенность, стресс.

Советуем посмотреть видео:

https://youtube.com/watch?v=lrSHgq2AEug

Температура в Кельвинах

Такое название дано новой температурной единице по имени англичанина У. Томсона, впоследствии за неоценимые заслуги в развитии физики, получившего звание лорда Кельвина Ларгского. Им в 1848 году была предложена градусная единица для расчёта показаний температур в таком виде:

1 кельвин = 1/273,16 части температуры тройной точки воды.

По новой шкале отсчёт температуры начинается с абсолютного нуля. Под абсолютным нулём понимается состояние, равное величине минимальной внутренней энергии тела. Приведённое тождество можно охарактеризовать иначе:

1 К = 1/273,16 расстояния от абсолютного нуля до точки воды.

Тройная точка воды – это состояние равновесия пара, воды и льда. Абсолютный ноль по Томсону (0 К), это точка температуры, при которой прекращается движение молекул, газы не имеют никакого объёма, и называется такое их состояние – состоянием идеального холода. Достичь абсолютного нуля невозможно, но, благодаря расчётам учёного, удалось максимально к этому приблизиться. Весь смысл научных трудов сводился к тому, что вести подсчёты по такой шкале, где началом служит постоянная величина, принятая за абсолютный нуль, гораздо проще.

В новой шкале отсутствуют отрицательные величины. 0 К считается самой низкой температурой, которая возможна на Земле. Так, с точки зрения физиков и математиков, легче вычислять температуры, усреднять значения или выводить взаимоотношения плюсовых и минусовых градусов. Однако, когда речь идёт о значениях температур, представленных в Кельвинах, термин «градусы» не используют, ведь по шкале Томпсона значения определяются не градусами, а «абсолютной температурой».