Převodník Teploty
Od Absolutní nuly k jádrům hvězd: Ovládnutí všech teplotních stupnic
Teplota řídí vše od kvantové mechaniky po hvězdnou fúzi, od průmyslových procesů po každodenní pohodlí. Tento autoritativní průvodce pokrývá každou hlavní stupnici (Kelvin, Celsius, Fahrenheit, Rankine, Réaumur, Delisle, Newton, Rømer), teplotní rozdíly (Δ°C, Δ°F, Δ°R), vědecké extrémy (mK, μK, nK, eV) a praktické referenční body — optimalizováno pro přehlednost, přesnost a SEO.
Co můžete převádět
Tento převodník zpracovává více než 30 jednotek teploty, včetně absolutních stupnic (Kelvin, Rankine), relativních stupnic (Celsius, Fahrenheit), historických stupnic (Réaumur, Delisle, Newton, Rømer), vědeckých jednotek (od milikelvinů po megakelviny, elektronvolty), teplotních rozdílů (Δ°C, Δ°F) a kulinářských stupnic (Gas Mark). Převádějte přesně napříč všemi termodynamickými, vědeckými a každodenními měřeními teploty.
Základní teplotní stupnice
Kelvin (K) - Absolutní teplotní stupnice
Základní jednotka SI pro termodynamickou teplotu. Od roku 2019 je Kelvin definován fixací Boltzmannovy konstanty (k_B = 1.380649×10⁻²³ J·K⁻¹). Je to absolutní stupnice s 0 K při absolutní nule, základní pro termodynamiku, kryogeniku, statistickou mechaniku a přesné vědecké výpočty.
Vědecké stupnice (absolutní)
Základní jednotka: Kelvin (K) - Vztaženo k absolutní nule
Výhody: termodynamické výpočty, kvantová mechanika, statistická fyzika, přímá úměrnost k molekulární energii
Použití: veškerý vědecký výzkum, průzkum vesmíru, kryogenika, supravodivost, částicová fyzika
- Kelvin (K) - Absolutní stupniceAbsolutní stupnice začínající na 0 K; velikost stupně se rovná Celsiu. Používá se v plynových zákonech, záření černého tělesa, kryogenice a termodynamických rovnicích
- Celsius (°C) - Stupnice založená na voděDefinováno pomocí fázových přechodů vody při standardním tlaku (0°C bod mrazu, 100°C bod varu); velikost stupně se rovná Kelvinu. Široce se používá v laboratořích, průmyslu a každodenním životě po celém světě
- Rankine (°R) - Absolutní FahrenheitAbsolutní protějšek Fahrenheita se stejnou velikostí stupně; 0°R = absolutní nula. Běžné v americké termodynamice a leteckém inženýrství
Historické a regionální stupnice
Základní jednotka: Fahrenheit (°F) - Stupnice lidského pohodlí
Výhody: přesnost v lidském měřítku pro počasí, sledování tělesné teploty, kontrola pohodlí
Použití: Spojené státy, některé karibské národy, zprávy o počasí, lékařské aplikace
- Fahrenheit (°F) - Stupnice lidského pohodlíStupnice orientovaná na člověka: voda mrzne při 32°F a vaří se při 212°F (1 atm). Běžné v USA v kontextu počasí, HVAC, vaření a lékařství
- Réaumur (°Ré) - Historická evropskáHistorická evropská stupnice s 0°Ré při bodu mrazu a 80°Ré při bodu varu. Stále se na ni odkazuje ve starých receptech a některých průmyslových odvětvích
- Newton (°N) - Vědecká historickáNavrženo Isaacem Newtonem (1701) s 0°N při bodu mrazu a 33°N při bodu varu. Dnes má především historický význam
Klíčové koncepty teplotních stupnic
- Kelvin (K) je absolutní stupnice začínající na 0 K (absolutní nula) - nezbytná pro vědecké výpočty
- Celsius (°C) používá referenční body vody: 0°C bod mrazu, 100°C bod varu při standardním tlaku
- Fahrenheit (°F) poskytuje přesnost v lidském měřítku: 32°F bod mrazu, 212°F bod varu, běžné v americkém počasí
- Rankine (°R) kombinuje referenci na absolutní nulu s velikostí Fahrenheitova stupně pro inženýrství
- Všechny vědecké práce by měly používat Kelvin pro termodynamické výpočty a plynové zákony
Vývoj měření teploty
Raná éra: Od lidských smyslů k vědeckým přístrojům
Starověké hodnocení teploty (před rokem 1500 n.l.)
Před teploměry: Metody založené na člověku
- Test dotykem ruky: Starověcí kováři odhadovali teplotu kovu dotykem - klíčové pro kování zbraní a nástrojů
- Rozpoznávání barev: Vypalování keramiky bylo založeno na barvách plamene a hlíny - červená, oranžová, žlutá, bílá naznačovaly rostoucí teplo
- Behaviorální pozorování: Změny chování zvířat s okolní teplotou - migrační vzorce, signály k hibernaci
- Rostlinné indikátory: Změny listů, vzorce kvetení jako vodítka pro teplotu - zemědělské kalendáře založené na fenologii
- Stavy vody: Led, kapalina, pára - nejstarší univerzální teplotní reference napříč všemi kulturami
Před přístroji civilizace odhadovaly teplotu pomocí lidských smyslů a přírodních znamení — hmatových testů, barvy plamene a materiálu, chování zvířat a rostlinných cyklů — a tvořily tak empirické základy raných tepelných znalostí.
Zrod termometrie (1593-1742)
Vědecká revoluce: Kvantifikace teploty
- 1593: Galileův termoskop - První zařízení pro měření teploty využívající expanzi vzduchu ve vodou naplněné trubici
- 1654: Ferdinand II. Toskánský - První utěsněný kapalinový teploměr ve skle (alkohol)
- 1701: Isaac Newton - Navrhl teplotní stupnici s 0°N při bodu mrazu, 33°N při tělesné teplotě
- 1714: Gabriel Fahrenheit - Rtuťový teploměr a standardizovaná stupnice (32°F bod mrazu, 212°F bod varu)
- 1730: René Réaumur - Alkoholový teploměr se stupnicí 0°r bod mrazu, 80°r bod varu
- 1742: Anders Celsius - Stupnice Celsia s 0°C bod mrazu, 100°C bod varu (původně obrácená!)
- 1743: Jean-Pierre Christin - Obrátil stupnici Celsia do moderní podoby
Vědecká revoluce proměnila teplotu z pocitu na měření. Od Galileova termoskopu po Fahrenheitův rtuťový teploměr a Celsiovu stupnici, instrumentace umožnila přesnou a opakovatelnou termometrii napříč vědou a průmyslem.
Objev absolutní teploty (1702-1854)
Hledání absolutní nuly (1702-1848)
Objevení dolní hranice teploty
- 1702: Guillaume Amontons - pozoroval, že tlak plynu se při konstantní teplotě blíží nule, což naznačovalo absolutní nulu
- 1787: Jacques Charles - objevil, že plyny se smršťují o 1/273 na °C (Charlesův zákon)
- 1802: Joseph Gay-Lussac - zpřesnil plynové zákony, extrapoloval na -273°C jako teoretické minimum
- 1848: William Thomson (lord Kelvin) - navrhl absolutní teplotní stupnici začínající na -273,15°C
- 1854: přijetí Kelvinovy stupnice - 0 K jako absolutní nula, velikost stupně se rovná Celsiu
Experimenty se zákony o plynech odhalily základní limit teploty. Extrapolací objemu a tlaku plynu na nulu vědci objevili absolutní nulu (-273,15°C), což vedlo ke Kelvinově stupnici – nezbytné pro termodynamiku a statistickou mechaniku.
Moderní éra: Od artefaktů k základním konstantám
Moderní standardizace (1887-2019)
Od fyzických standardů k základním konstantám
- 1887: Mezinárodní úřad pro váhy a míry - První mezinárodní teplotní standardy
- 1927: Mezinárodní teplotní stupnice (ITS-27) - Založená na 6 pevných bodech od O₂ do Au
- 1948: Celsius oficiálně nahrazuje 'centigrade' - 9. rezoluce CGPM
- 1954: Trojný bod vody (273.16 K) - Definován jako základní reference Kelvina
- 1967: Kelvin (K) přijat jako základní jednotka SI - Nahrazuje 'stupeň Kelvina' (°K)
- 1990: ITS-90 - Současná mezinárodní teplotní stupnice se 17 pevnými body
- 2019: Redefinice SI - Kelvin definován Boltzmannovou konstantou (k_B = 1.380649×10⁻²³ J·K⁻¹)
Moderní termometrie se vyvinula z fyzických artefaktů na základní fyziku. Redefinice z roku 2019 ukotvila Kelvina k Boltzmannově konstantě, čímž se měření teploty stalo reprodukovatelným kdekoli ve vesmíru bez závislosti na materiálních standardech.
Proč je redefinice z roku 2019 důležitá
Redefinice Kelvina představuje změnu paradigmatu od měření založeného na materiálu k měření založenému na fyzice.
- Univerzální reprodukovatelnost: Jakákoli laboratoř s kvantovými standardy může realizovat Kelvina nezávisle
- Dlouhodobá stabilita: Boltzmannova konstanta se nemění, nedegraduje ani nevyžaduje skladování
- Extrémní teploty: Umožňuje přesná měření od nanokelvinů po gigakelviny
- Kvantová technologie: Podporuje výzkum kvantových počítačů, kryogeniky a supravodivosti
- Základní fyzika: Všechny základní jednotky SI jsou nyní definovány přírodními konstantami
Vývoj měření teploty
- Rané metody se spoléhaly na subjektivní dotek a přírodní jevy, jako je tání ledu
- 1593: Galileo vynalezl první termoskop, což vedlo ke kvantitativnímu měření teploty
- 1724: Daniel Fahrenheit standardizoval rtuťové teploměry se stupnicí, kterou používáme dnes
- 1742: Anders Celsius vytvořil stupnici Celsia založenou na fázových přechodech vody
- 1848: Lord Kelvin zavedl absolutní teplotní stupnici, základní pro moderní fyziku
Paměťové pomůcky a rychlé triky pro převod
Rychlé mentální převody
Rychlé přibližné výpočty pro každodenní použití:
- C na F (přibližně): Vynásobte dvěma, přičtěte 30 (např. 20°C → 40+30 = 70°F, skutečně: 68°F)
- F na C (přibližně): Odečtěte 30, vydělte dvěma (např. 70°F → 40÷2 = 20°C, skutečně: 21°C)
- C na K: Stačí přičíst 273 (nebo přesně 273,15 pro přesnost)
- K na C: Odečtěte 273 (nebo přesně 273,15)
- F na K: Přičtěte 460, vynásobte 5/9 (nebo použijte (F+459,67)×5/9 pro přesnost)
Přesné vzorce pro převod
Pro přesné výpočty:
- C na F: F = (C × 9/5) + 32 nebo F = (C × 1,8) + 32
- F na C: C = (F - 32) × 5/9
- C na K: K = C + 273,15
- K na C: C = K - 273,15
- F na K: K = (F + 459,67) × 5/9
- K na F: F = (K × 9/5) - 459,67
Základní referenční teploty
Zapamatujte si tyto opěrné body:
- Absolutní nula: 0 K = -273,15°C = -459,67°F (nejnižší možná teplota)
- Voda mrzne: 273,15 K = 0°C = 32°F (tlak 1 atm)
- Trojný bod vody: 273,16 K = 0,01°C (přesný definiční bod)
- Pokojová teplota: ~293 K = 20°C = 68°F (příjemná okolní teplota)
- Tělesná teplota: 310,15 K = 37°C = 98,6°F (normální vnitřní teplota člověka)
- Voda vře: 373,15 K = 100°C = 212°F (1 atm, na úrovni moře)
- Mírná trouba: ~450 K = 180°C = 356°F (Gas Mark 4)
Teplotní rozdíly (intervaly)
Porozumění jednotkám Δ (delta):
- Změna o 1°C = změna o 1 K = změna o 1,8°F = změna o 1,8°R (velikost)
- Používejte předponu Δ pro rozdíly: Δ°C, Δ°F, ΔK (ne absolutní teploty)
- Příklad: Pokud teplota stoupne z 20°C na 25°C, je to změna o Δ5°C = Δ9°F
- Nikdy nesčítejte/neodečítejte absolutní teploty v různých stupnicích (20°C + 30°F ≠ 50 ničeho!)
- Pro intervaly jsou Kelvin a Celsius identické (1 K interval = 1°C interval)
Časté chyby, kterým se vyhnout
- Kelvin nemá symbol stupně: Pište 'K', ne '°K' (změněno v roce 1967)
- Nezaměňujte absolutní teploty s rozdíly: 5°C ≠ Δ5°C v kontextu
- Teploty nelze přímo sčítat/násobit: 10°C × 2 ≠ ekvivalentní tepelná energie 20°C
- Rankine je absolutní Fahrenheit: 0°R = absolutní nula, NE 0°F
- Záporný Kelvin je nemožný: 0 K je absolutní minimum (kromě kvantových výjimek)
- Gas Mark se liší podle trouby: GM4 je ~180°C, ale může být ±15°C v závislosti na značce
- Celsius ≠ Centigrade historicky: Celsiova stupnice byla původně obrácená (100° bod mrazu, 0° bod varu!)
Praktické tipy pro teplotu
- Počasí: Zapamatujte si klíčové body (0°C=mráz, 20°C=příjemně, 30°C=horko, 40°C=extrémní)
- Vaření: Vnitřní teploty masa jsou klíčové pro bezpečnost (165°F/74°C pro drůbež)
- Věda: Vždy používejte Kelvin pro termodynamické výpočty (plynové zákony, entropie)
- Cestování: USA používají °F, většina světa používá °C - znáte přibližný převod
- Horečka: Normální tělesná teplota 37°C (98,6°F); horečka začíná kolem 38°C (100,4°F)
- Nadmořská výška: Voda vře při nižších teplotách se stoupající nadmořskou výškou (~95°C v 2000m)
Aplikace teploty v průmyslu
Průmyslová výroba
- Zpracování kovů a kováníVýroba oceli (∼1538°C), kontrola slitin a křivky tepelného zpracování vyžadují přesné měření vysokých teplot pro kvalitu, mikrostrukturu a bezpečnost
- Chemický a petrochemický průmyslKrakování, reformování, polymerace a destilační kolony se spoléhají na přesné teplotní profily pro výtěžek, bezpečnost a účinnost v širokém rozsahu
- Elektronika a polovodičeŽíhání v peci (1000°C+), depozitní/leptací okna a přísná kontrola v čistých prostorách (±0,1°C) jsou základem výkonu a výtěžnosti pokročilých zařízení
Lékařství a zdravotní péče
- Sledování tělesné teplotyNormální rozmezí vnitřní teploty 36,1–37,2°C; prahové hodnoty horečky; léčba hypotermie/hypertermie; nepřetržité sledování v intenzivní péči a chirurgii
- Skladování léčivChladový řetězec vakcín (2–8°C), ultrachladné mrazničky (až do −80°C) a sledování teplotních výkyvů u léků citlivých na teplotu
- Kalibrace lékařského vybaveníSterilizace (autoklávy při 121°C), kryoterapie (−196°C kapalný dusík) a kalibrace diagnostických a terapeutických zařízení
Vědecký výzkum
- Fyzika a materiálové vědySupravodivost blízko 0 K, kryogenika, fázové přechody, fyzika plazmatu (rozsah megakelvinů) a přesná metrologie
- Chemický výzkumReakční kinetika a rovnováha, kontrola krystalizace a tepelná stabilita během syntézy a analýzy
- Vesmír a letectvíSystémy tepelné ochrany, kryogenní pohonné hmoty (LH₂ při −253°C), tepelná rovnováha kosmických lodí a studie planetárních atmosfér
Kulinářské umění a bezpečnost potravin
- Přesné pečení a cukrářstvíKynutí chleba (26–29°C), temperování čokolády (31–32°C), cukrové stupně a řízení profilu trouby pro konzistentní výsledky
- Bezpečnost a kvalita masaBezpečné vnitřní teploty (drůbež 74°C, hovězí 63°C), zbytkové vaření, tabulky sous-vide a soulad s HACCP
- Konzervace a bezpečnost potravinNebezpečná zóna potravin (4–60°C), rychlé chlazení, integrita chladového řetězce a kontrola růstu patogenů
Aplikace teploty v reálném světě
- Průmyslové procesy vyžadují přesnou kontrolu teploty pro metalurgii, chemické reakce a výrobu polovodičů
- Lékařské aplikace zahrnují sledování tělesné teploty, skladování léků a sterilizační postupy
- Kulinářské umění závisí na specifických teplotách pro bezpečnost potravin, chemii pečení a přípravu masa
- Vědecký výzkum používá extrémní teploty od kryogeniky (mK) po fyziku plazmatu (MK)
- Systémy HVAC optimalizují lidský komfort pomocí regionálních teplotních stupnic a regulace vlhkosti
Vesmír extrémních teplot
Od kvantové nuly po kosmickou fúzi
Teplota se ve studovaných kontextech pohybuje přes 32 řádů velikosti — od nanokelvinových kvantových plynů blízko absolutní nuly po megakelvinové plazmy a hvězdná jádra. Mapování tohoto rozsahu osvětluje hmotu, energii a fázové chování napříč vesmírem.
Univerzální teplotní jevy
| Jev | Kelvin (K) | Celsius (°C) | Fahrenheit (°F) | Fyzikální význam |
|---|---|---|---|---|
| Absolutní nula (teoretická) | 0 K | -273,15°C | -459,67°F | Veškerý molekulární pohyb ustává, kvantový základní stav |
| Bod varu kapalného helia | 4,2 K | -268,95°C | -452,11°F | Supravodivost, kvantové jevy, kosmická technologie |
| Var kapalného dusíku | 77 K | -196°C | -321°F | Kryogenní konzervace, supravodivé magnety |
| Bod mrazu vody | 273,15 K | 0°C | 32°F | Zachování života, povětrnostní vzorce, definice Celsia |
| Příjemná pokojová teplota | 295 K | 22°C | 72°F | Lidský tepelný komfort, řízení klimatu v budovách |
| Teplota lidského těla | 310 K | 37°C | 98,6°F | Optimální lidská fyziologie, lékařský zdravotní ukazatel |
| Bod varu vody | 373 K | 100°C | 212°F | Parní energie, vaření, definice Celsia/Fahrenheita |
| Pečení v domácí troubě | 450 K | 177°C | 350°F | Příprava jídla, chemické reakce při vaření |
| Bod tání olova | 601 K | 328°C | 622°F | Obrábění kovů, pájení v elektronice |
| Bod tání železa | 1811 K | 1538°C | 2800°F | Výroba oceli, průmyslové obrábění kovů |
| Teplota povrchu Slunce | 5778 K | 5505°C | 9941°F | Hvězdná fyzika, sluneční energie, světelné spektrum |
| Teplota jádra Slunce | 15 000 000 K | 15 000 000°C | 27 000 000°F | Jaderná fúze, výroba energie, evoluce hvězd |
| Planckova teplota (teoretické maximum) | 1,416784 × 10³² K | 1,416784 × 10³² °C | 2,55 × 10³² °F | Hranice teoretické fyziky, podmínky Velkého třesku, kvantová gravitace (CODATA 2018) |
Fascinující fakta o teplotě
Nejchladnější teplota, jaké kdy bylo uměle dosaženo, je 0,0000000001 K - jedna desetimiliardtina stupně nad absolutní nulou, chladnější než vesmír!
Kanály blesků dosahují teplot 30 000 K (53 540°F) - pětkrát teplejší než povrch Slunce!
Vaše tělo generuje teplo ekvivalentní 100wattové žárovce a udržuje přesnou teplotu v rozmezí ±0,5°C pro přežití!
Základní převody teploty
Rychlé příklady převodů
25°C (pokojová teplota)→77°F
100°F (horký den)→37,8°C
273 K (bod mrazu vody)→0°C
27°C (teplý den)→300 K
672°R (bod varu vody)→212°F
Kanonické vzorce pro převod
| Celsius na Fahrenheit | °F = (°C × 9/5) + 32 | 25°C → 77°F |
| Fahrenheit na Celsius | °C = (°F − 32) × 5/9 | 100°F → 37,8°C |
| Celsius na Kelvin | K = °C + 273,15 | 27°C → 300,15 K |
| Kelvin na Celsius | °C = K − 273,15 | 273,15 K → 0°C |
| Fahrenheit na Kelvin | K = (°F + 459,67) × 5/9 | 68°F → 293,15 K |
| Kelvin na Fahrenheit | °F = (K × 9/5) − 459,67 | 373,15 K → 212°F |
| Rankine na Kelvin | K = °R × 5/9 | 491,67°R → 273,15 K |
| Kelvin na Rankine | °R = K × 9/5 | 273,15 K → 491,67°R |
| Réaumur na Celsius | °C = °Ré × 5/4 | 80°Ré → 100°C |
| Delisle na Celsius | °C = 100 − (°De × 2/3) | 0°De → 100°C; 150°De → 0°C |
| Newton na Celsius | °C = °N × 100/33 | 33°N → 100°C |
| Rømer na Celsius | °C = (°Rø − 7,5) × 40/21 | 60°Rø → 100°C |
| Celsius na Réaumur | °Ré = °C × 4/5 | 100°C → 80°Ré |
| Celsius na Delisle | °De = (100 − °C) × 3/2 | 0°C → 150°De; 100°C → 0°De |
| Celsius na Newton | °N = °C × 33/100 | 100°C → 33°N |
| Celsius na Rømer | °Rø = (°C × 21/40) + 7,5 | 100°C → 60°Rø |
Univerzální teplotní referenční body
| Referenční bod | Kelvin (K) | Celsius (°C) | Fahrenheit (°F) | Praktické použití |
|---|---|---|---|---|
| Absolutní nula | 0 K | -273,15°C | -459,67°F | Teoretické minimum; kvantový základní stav |
| Trojný bod vody | 273,16 K | 0,01°C | 32,018°F | Přesná termodynamická reference; kalibrace |
| Bod mrazu vody | 273,15 K | 0°C | 32°F | Bezpečnost potravin, klima, historický opěrný bod Celsia |
| Pokojová teplota | 295 K | 22°C | 72°F | Lidský komfort, návrhový bod pro HVAC |
| Teplota lidského těla | 310 K | 37°C | 98,6°F | Klinický vitální znak; sledování zdraví |
| Bod varu vody | 373,15 K | 100°C | 212°F | Vaření, sterilizace, parní energie (1 atm) |
| Pečení v domácí troubě | 450 K | 177°C | 350°F | Běžné nastavení pro pečení |
| Var kapalného dusíku | 77 K | -196°C | -321°F | Kryogenika a konzervace |
| Bod tání olova | 601 K | 328°C | 622°F | Pájení, metalurgie |
| Bod tání železa | 1811 K | 1538°C | 2800°F | Výroba oceli |
| Teplota povrchu Slunce | 5778 K | 5505°C | 9941°F | Solární fyzika |
| Kosmické mikrovlnné pozadí | 2,7255 K | -270,4245°C | -454,764°F | Zbytkové záření Velkého třesku |
| Sublimace suchého ledu (CO₂) | 194,65 K | -78,5°C | -109,3°F | Přeprava potravin, efekty mlhy, laboratorní chlazení |
| Lambda bod helia (přechod He-II) | 2,17 K | -270,98°C | -455,76°F | Přechod na supratekutost; kryogenika |
| Var kapalného kyslíku | 90,19 K | -182,96°C | -297,33°F | Raketová okysličovadla, lékařský kyslík |
| Bod mrazu rtuti | 234,32 K | -38,83°C | -37,89°F | Omezení kapaliny teploměru |
| Nejvyšší naměřená teplota vzduchu | 329,85 K | 56,7°C | 134,1°F | Údolí smrti (1913) — sporné; nedávno ověřeno ~54,4°C |
| Nejnižší naměřená teplota vzduchu | 183,95 K | -89,2°C | -128,6°F | Stanice Vostok, Antarktida (1983) |
| Podávání kávy (horká, pitelná) | 333,15 K | 60°C | 140°F | Příjemné pití; >70°C zvyšuje riziko opaření |
| Pasterizace mléka (HTST) | 345,15 K | 72°C | 161,6°F | Vysoká teplota, krátký čas: 15 s |
Bod varu vody vs. nadmořská výška (přibl.)
| Nadmořská výška | Celsius (°C) | Fahrenheit (°F) | Poznámky |
|---|---|---|---|
| Hladina moře (0 m) | 100°C | 212°F | Standardní atmosférický tlak (1 atm) |
| 500 m | 98°C | 208°F | Přibližně |
| 1 000 m | 96,5°C | 205,7°F | Přibližně |
| 1 500 m | 95°C | 203°F | Přibližně |
| 2 000 m | 93°C | 199°F | Přibližně |
| 3 000 m | 90°C | 194°F | Přibližně |
Teplotní rozdíly vs. absolutní teploty
Jednotky rozdílu měří intervaly (změny) spíše než absolutní stavy.
- 1 Δ°C se rovná 1 K (identická velikost)
- 1 Δ°F se rovná 1 Δ°R se rovná 5/9 K
- Používejte Δ pro nárůst/pokles teploty, gradienty a tolerance
| Jednotka intervalu | Rovná se (K) | Poznámky |
|---|---|---|
| Δ°C (rozdíl ve stupních Celsia) | 1 K | Stejná velikost jako Kelvinův interval |
| Δ°F (rozdíl ve stupních Fahrenheita) | 5/9 K | Stejná velikost jako Δ°R |
| Δ°R (rozdíl ve stupních Rankina) | 5/9 K | Stejná velikost jako Δ°F |
Kulinářský převod Gas Mark (přibližný)
Gas Mark je přibližné nastavení trouby; jednotlivé trouby se liší. Vždy ověřte teploměrem do trouby.
| Gas Mark | Celsius (°C) | Fahrenheit (°F) |
|---|---|---|
| 1/4 | 107°C | 225°F |
| 1/2 | 121°C | 250°F |
| 1 | 135°C | 275°F |
| 2 | 149°C | 300°F |
| 3 | 163°C | 325°F |
| 4 | 177°C | 350°F |
| 5 | 191°C | 375°F |
| 6 | 204°C | 400°F |
| 7 | 218°C | 425°F |
| 8 | 232°C | 450°F |
| 9 | 246°C | 475°F |
Kompletní katalog jednotek teploty
Absolutní stupnice
| ID jednotky | Název | Symbol | Popis | Převést na Kelvin | Převést z Kelvina |
|---|---|---|---|---|---|
| K | kelvin | K | Základní jednotka SI pro termodynamickou teplotu. | K = K | K = K |
| water-triple | trojný bod vody | TPW | Základní reference: 1 TPW = 273,16 K | K = TPW × 273,16 | TPW = K ÷ 273,16 |
Relativní stupnice
| ID jednotky | Název | Symbol | Popis | Převést na Kelvin | Převést z Kelvina |
|---|---|---|---|---|---|
| C | Celsius | °C | Stupnice založená na vodě; velikost stupně se rovná Kelvinu | K = °C + 273,15 | °C = K − 273,15 |
| F | Fahrenheit | °F | Stupnice orientovaná na člověka, používaná v USA | K = (°F + 459,67) × 5/9 | °F = (K × 9/5) − 459,67 |
| R | Rankine | °R | Absolutní Fahrenheit se stejnou velikostí stupně jako °F | K = °R × 5/9 | °R = K × 9/5 |
Historické stupnice
| ID jednotky | Název | Symbol | Popis | Převést na Kelvin | Převést z Kelvina |
|---|---|---|---|---|---|
| Re | Réaumur | °Ré | 0°Ré bod mrazu, 80°Ré bod varu | K = (°Ré × 5/4) + 273,15 | °Ré = (K − 273,15) × 4/5 |
| De | Delisle | °De | Inverzní styl: 0°De bod varu, 150°De bod mrazu | K = 373,15 − (°De × 2/3) | °De = (373,15 − K) × 3/2 |
| N | Newton | °N | 0°N bod mrazu, 33°N bod varu | K = 273,15 + (°N × 100/33) | °N = (K − 273,15) × 33/100 |
| Ro | Rømer | °Rø | 7,5°Rø bod mrazu, 60°Rø bod varu | K = 273,15 + ((°Rø − 7,5) × 40/21) | °Rø = ((K − 273,15) × 21/40) + 7,5 |
Vědecké a extrémní
| ID jednotky | Název | Symbol | Popis | Převést na Kelvin | Převést z Kelvina |
|---|---|---|---|---|---|
| mK | milikelvin | mK | Kryogenika a supravodivost | K = mK × 1e−3 | mK = K × 1e3 |
| μK | mikrokelvin | μK | Boseho-Einsteinovy kondenzáty; kvantové plyny | K = μK × 1e−6 | μK = K × 1e6 |
| nK | nanokelvin | nK | Hranice blízko absolutní nuly | K = nK × 1e−9 | nK = K × 1e9 |
| eV | elektronvolt (teplotní ekvivalent) | eV | Energeticky ekvivalentní teplota; plazmy | K ≈ eV × 11604,51812 | eV ≈ K ÷ 11604,51812 |
| meV | milielektronvolt (tepl. ekv.) | meV | Fyzika pevných látek | K ≈ meV × 11,60451812 | meV ≈ K ÷ 11,60451812 |
| keV | kiloelektronvolt (tepl. ekv.) | keV | Vysokoenergetické plazmy | K ≈ keV × 1,160451812×10^7 | keV ≈ K ÷ 1,160451812×10^7 |
| dK | decikelvin | dK | Kelvin s předponou SI | K = dK × 1e−1 | dK = K × 10 |
| cK | centikelvin | cK | Kelvin s předponou SI | K = cK × 1e−2 | cK = K × 100 |
| kK | kilokelvin | kK | Astrofyzikální plazmy | K = kK × 1000 | kK = K ÷ 1000 |
| MK | megakelvin | MK | Vnitřky hvězd | K = MK × 1e6 | MK = K ÷ 1e6 |
| T_P | Planckova teplota | T_P | Teoretická horní hranice (CODATA 2018) | K = T_P × 1,416784×10^32 | T_P = K ÷ 1,416784×10^32 |
Jednotky rozdílu (intervalu)
| ID jednotky | Název | Symbol | Popis | Převést na Kelvin | Převést z Kelvina |
|---|---|---|---|---|---|
| dC | stupeň Celsia (rozdíl) | Δ°C | Teplotní interval rovný 1 K | — | — |
| dF | stupeň Fahrenheita (rozdíl) | Δ°F | Teplotní interval rovný 5/9 K | — | — |
| dR | stupeň Rankina (rozdíl) | Δ°R | Stejná velikost jako Δ°F (5/9 K) | — | — |
Kulinářské
| ID jednotky | Název | Symbol | Popis | Převést na Kelvin | Převést z Kelvina |
|---|---|---|---|---|---|
| GM | Plynová Značka (přibližně) | GM | Přibližné nastavení plynové trouby ve Spojeném království; viz tabulka výše | — | — |
Každodenní teplotní referenční body
| Teplota | Kelvin (K) | Celsius (°C) | Fahrenheit (°F) | Kontext |
|---|---|---|---|---|
| Absolutní nula | 0 K | -273,15°C | -459,67°F | Teoretické minimum; kvantový základní stav |
| Kapalné helium | 4,2 K | -268,95°C | -452°F | Výzkum supravodivosti |
| Kapalný dusík | 77 K | -196°C | -321°F | Kryogenní konzervace |
| Suchý led | 194,65 K | -78,5°C | -109°F | Přeprava potravin, efekty mlhy |
| Bod mrazu vody | 273,15 K | 0°C | 32°F | Tvorba ledu, zimní počasí |
| Pokojová teplota | 295 K | 22°C | 72°F | Lidský komfort, návrh HVAC |
| Tělesná teplota | 310 K | 37°C | 98,6°F | Normální vnitřní teplota člověka |
| Horký letní den | 313 K | 40°C | 104°F | Varování před extrémním horkem |
| Bod varu vody | 373 K | 100°C | 212°F | Vaření, sterilizace |
| Pec na pizzu | 755 K | 482°C | 900°F | Pizza na dřevě |
| Tání oceli | 1811 K | 1538°C | 2800°F | Průmyslové obrábění kovů |
| Povrch Slunce | 5778 K | 5505°C | 9941°F | Solární fyzika |
Kalibrace a mezinárodní teplotní standardy
Pevné body ITS-90
| Pevný bod | Kelvin (K) | Celsius (°C) | Poznámky |
|---|---|---|---|
| Trojný bod vodíku | 13,8033 K | -259,3467°C | Základní kryogenní reference |
| Trojný bod neonu | 24,5561 K | -248,5939°C | Kalibrace při nízkých teplotách |
| Trojný bod kyslíku | 54,3584 K | -218,7916°C | Kryogenní aplikace |
| Trojný bod argonu | 83,8058 K | -189,3442°C | Referenční hodnota pro průmyslové plyny |
| Trojný bod rtuti | 234,3156 K | -38,8344°C | Historická kapalina teploměru |
| Trojný bod vody | 273,16 K | 0,01°C | Definující referenční bod (přesně) |
| Bod tání galia | 302,9146 K | 29,7646°C | Standard blízko pokojové teploty |
| Bod mrazu india | 429,7485 K | 156,5985°C | Kalibrace středního rozsahu |
| Bod mrazu cínu | 505,078 K | 231,928°C | Teplotní rozsah pro pájení |
| Bod mrazu zinku | 692,677 K | 419,527°C | Referenční hodnota pro vysoké teploty |
| Bod mrazu hliníku | 933,473 K | 660,323°C | Standard v metalurgii |
| Bod mrazu stříbra | 1234,93 K | 961,78°C | Referenční hodnota pro drahé kovy |
| Bod mrazu zlata | 1337,33 K | 1064,18°C | Standard s vysokou přesností |
| Bod mrazu mědi | 1357,77 K | 1084,62°C | Referenční hodnota pro průmyslové kovy |
- ITS-90 (Mezinárodní teplotní stupnice z roku 1990) definuje teplotu pomocí těchto pevných bodů
- Moderní teploměry se kalibrují podle těchto referenčních teplot pro zajištění sledovatelnosti
- Redefinice SI z roku 2019 umožňuje realizaci Kelvina bez fyzických artefaktů
- Nejistota kalibrace se zvyšuje při extrémních teplotách (velmi nízkých nebo velmi vysokých)
- Laboratoře primárních standardů udržují tyto pevné body s vysokou přesností
Nejlepší postupy měření
Zaokrouhlování a nejistota měření
- Uvádějte teplotu s odpovídající přesností: domácí teploměry obvykle ±0,5°C, vědecké přístroje ±0,01°C nebo lepší
- Převody na Kelviny: pro přesnou práci vždy používejte 273,15 (ne 273): K = °C + 273,15
- Vyhněte se falešné přesnosti: neuvádějte 98,6°F jako 37,00000°C; vhodné zaokrouhlení je 37,0°C
- Teplotní rozdíly mají stejnou nejistotu jako absolutní měření ve stejné stupnici
- Při převodu zachovejte platné číslice: 20°C (2 platné číslice) → 68°F, ne 68,00°F
- Posun kalibrace: Teploměry by měly být pravidelně rekalibrovány, zejména při extrémních teplotách
Terminologie a symboly teploty
- Kelvin používá 'K' bez symbolu stupně (změněno v roce 1967): Pište '300 K', ne '300°K'
- Celsius, Fahrenheit a další relativní stupnice používají symbol stupně: °C, °F, °Ré atd.
- Předpona Delta (Δ) označuje teplotní rozdíl: Δ5°C znamená změnu o 5 stupňů, ne absolutní teplotu 5°C
- Absolutní nula: 0 K = -273,15°C = -459,67°F (teoretické minimum; třetí zákon termodynamiky)
- Trojný bod: jedinečná teplota a tlak, při kterých koexistují pevná, kapalná a plynná fáze (pro vodu: 273,16 K při 611,657 Pa)
- Termodynamická teplota: teplota měřená v Kelvinech relativně k absolutní nule
- ITS-90: Mezinárodní teplotní stupnice z roku 1990, současný standard pro praktickou termometrii
- Kryogenika: věda o teplotách pod -150°C (123 K); supravodivost, kvantové efekty
- Pyrometrie: měření vysokých teplot (nad ~600°C) pomocí tepelného záření
- Tepelná rovnováha: dva systémy v kontaktu si nevyměňují žádné čisté teplo; mají stejnou teplotu
Často kladené otázky o teplotě
Jak převedete Celsius na Fahrenheit?
Použijte °F = (°C × 9/5) + 32. Příklad: 25°C → 77°F
Jak převedete Fahrenheit na Celsius?
Použijte °C = (°F − 32) × 5/9. Příklad: 100°F → 37,8°C
Jak převedete Celsius na Kelvin?
Použijte K = °C + 273,15. Příklad: 27°C → 300,15 K
Jak převedete Fahrenheit na Kelvin?
Použijte K = (°F + 459,67) × 5/9. Příklad: 68°F → 293,15 K
Jaký je rozdíl mezi °C a Δ°C?
°C vyjadřuje absolutní teplotu; Δ°C vyjadřuje teplotní rozdíl (interval). 1 Δ°C se rovná 1 K
Co je Rankine (°R)?
Absolutní stupnice používající Fahrenheitovy stupně: 0°R = absolutní nula; °R = K × 9/5
Co je trojný bod vody?
273,16 K, kde koexistují pevná, kapalná a plynná fáze vody; používá se jako termodynamická reference
Jak souvisejí elektronvolty s teplotou?
1 eV odpovídá 11604,51812 K prostřednictvím Boltzmannovy konstanty (k_B). Používá se pro plazmy a v kontextech s vysokou energií
Co je Planckova teplota?
Přibližně 1,4168×10^32 K, teoretická horní hranice, kde se známá fyzika hroutí
Jaké jsou typické pokojové a tělesné teploty?
Pokojová ~22°C (295 K); lidské tělo ~37°C (310 K)
Proč nemá Kelvin symbol stupně?
Kelvin je absolutní termodynamická jednotka definovaná fyzikální konstantou (k_B), nikoli libovolnou stupnicí, proto se používá K (nikoli °K).
Může být teplota v Kelvinech záporná?
Absolutní teplota v Kelvinech nemůže být záporná; některé systémy však vykazují 'zápornou teplotu' ve smyslu inverze populace — jsou teplejší než jakýkoli kladný K.
Kompletní Adresář Nástrojů
Všech 71 nástrojů dostupných na UNITS
Filtrovat podle:
Kategorie: