Temperatur-Umrechner
Vom Absoluten Nullpunkt bis zu Sternkernen: Die Beherrschung aller Temperaturskalen
Die Temperatur regelt alles, von der Quantenmechanik bis zur Sternfusion, von industriellen Prozessen bis zum alltäglichen Komfort. Dieser maßgebliche Leitfaden deckt alle wichtigen Skalen (Kelvin, Celsius, Fahrenheit, Rankine, Réaumur, Delisle, Newton, Rømer), Temperaturunterschiede (Δ°C, Δ°F, Δ°R), wissenschaftliche Extreme (mK, μK, nK, eV) und praktische Referenzpunkte ab — optimiert für Klarheit, Genauigkeit und SEO.
Was Sie umrechnen können
Dieser Umrechner verarbeitet über 30 Temperatureinheiten, einschließlich absoluter Skalen (Kelvin, Rankine), relativer Skalen (Celsius, Fahrenheit), historischer Skalen (Réaumur, Delisle, Newton, Rømer), wissenschaftlicher Einheiten (von Millikelvin bis Megakelvin, Elektronenvolt), Temperaturunterschieden (Δ°C, Δ°F) und kulinarischer Skalen (Gas Mark). Rechnen Sie präzise zwischen allen thermodynamischen, wissenschaftlichen und alltäglichen Temperaturmessungen um.
Grundlegende Temperaturskalen
Der Kelvin (K) - Die Absolute Temperaturskala
Die SI-Basiseinheit für die thermodynamische Temperatur. Seit 2019 ist der Kelvin durch die Festlegung der Boltzmann-Konstante (k_B = 1.380649×10⁻²³ J·K⁻¹) definiert. Es ist eine absolute Skala mit 0 K am absoluten Nullpunkt, grundlegend für die Thermodynamik, Kryotechnik, statistische Mechanik und präzise wissenschaftliche Berechnungen.
Wissenschaftliche Skalen (Absolut)
Basiseinheit: Kelvin (K) - Bezogen auf den Absoluten Nullpunkt
Vorteile: Thermodynamische Berechnungen, Quantenmechanik, statistische Physik, direkte Proportionalität zur molekularen Energie
Verwendung: Alle wissenschaftlichen Forschungen, Weltraumforschung, Kryotechnik, Supraleitung, Teilchenphysik
- Kelvin (K) - Absolute SkalaAbsolute Skala beginnend bei 0 K; die Gradgröße entspricht der von Celsius. Wird in Gasgesetzen, bei der Schwarzkörperstrahlung, in der Kryotechnik und in thermodynamischen Gleichungen verwendet
- Celsius (°C) - Wasserbasierte SkalaDefiniert durch die Phasenübergänge von Wasser bei Standarddruck (0°C Gefrierpunkt, 100°C Siedepunkt); die Gradgröße entspricht der von Kelvin. Weit verbreitet in Laboren, der Industrie und im täglichen Leben weltweit
- Rankine (°R) - Absoluter FahrenheitAbsolutes Gegenstück zu Fahrenheit mit derselben Gradgröße; 0°R = absoluter Nullpunkt. Üblich in der US-amerikanischen Thermodynamik und Luft- und Raumfahrttechnik
Historische & Regionale Skalen
Basiseinheit: Fahrenheit (°F) - Skala für den menschlichen Komfort
Vorteile: Menschlich dimensionierte Präzision für Wetter, Überwachung der Körpertemperatur, Komfortsteuerung
Verwendung: Vereinigte Staaten, einige karibische Nationen, Wetterberichte, medizinische Anwendungen
- Fahrenheit (°F) - Skala für den menschlichen KomfortMensch-orientierte Skala: Wasser gefriert bei 32°F und siedet bei 212°F (1 atm). Üblich in den USA in den Bereichen Wetter, HLK, Kochen und Medizin
- Réaumur (°Ré) - Historisch EuropäischHistorische europäische Skala mit 0°Ré am Gefrierpunkt und 80°Ré am Siedepunkt. Wird immer noch in alten Rezepten und bestimmten Branchen verwendet
- Newton (°N) - Wissenschaftlich HistorischVorgeschlagen von Isaac Newton (1701) mit 0°N am Gefrierpunkt und 33°N am Siedepunkt. Heute hauptsächlich von historischem Interesse
Schlüsselkonzepte der Temperaturskalen
- Kelvin (K) ist die absolute Skala, die bei 0 K (absoluter Nullpunkt) beginnt – unerlässlich für wissenschaftliche Berechnungen
- Celsius (°C) verwendet Wasser-Referenzpunkte: 0°C Gefrierpunkt, 100°C Siedepunkt bei Standarddruck
- Fahrenheit (°F) bietet menschlich dimensionierte Präzision: 32°F Gefrierpunkt, 212°F Siedepunkt, üblich in US-Wetterberichten
- Rankine (°R) kombiniert die Referenz des absoluten Nullpunkts mit der Fahrenheit-Gradgröße für die Technik
- Alle wissenschaftlichen Arbeiten sollten Kelvin für thermodynamische Berechnungen und Gasgesetze verwenden
Die Entwicklung der Temperaturmessung
Frühe Ära: Von menschlichen Sinnen zu wissenschaftlichen Instrumenten
Antike Temperaturbewertung (vor 1500 n. Chr.)
Vor den Thermometern: Mensch-basierte Methoden
- Handberührungstest: Antike Schmiede beurteilten die Metalltemperatur durch Berührung – entscheidend für das Schmieden von Waffen und Werkzeugen
- Farberkennung: Das Brennen von Töpferwaren basierte auf den Flammen- und Tonfarben – Rot, Orange, Gelb, Weiß zeigten zunehmende Hitze an
- Verhaltensbeobachtung: Tierverhalten ändert sich mit der Umgebungstemperatur – Migrationsmuster, Hinweise auf den Winterschlaf
- Pflanzenindikatoren: Blattveränderungen, Blühmuster als Temperaturführer – landwirtschaftliche Kalender basierend auf der Phänologie
- Wasserzustände: Eis, Flüssigkeit, Dampf – die frühesten universellen Temperaturreferenzen in allen Kulturen
Vor den Instrumenten schätzten Zivilisationen die Temperatur durch menschliche Sinne und natürliche Hinweise – taktile Tests, Flammen- und Materialfarbe, Tierverhalten und Pflanzenzyklen – und bildeten so die empirischen Grundlagen des frühen thermischen Wissens.
Die Geburt der Thermometrie (1593-1742)
Wissenschaftliche Revolution: Quantifizierung der Temperatur
- 1593: Galileis Thermoskop – Erstes Temperaturmessgerät, das die Ausdehnung von Luft in einem mit Wasser gefüllten Rohr nutzt
- 1654: Ferdinand II. von Toskana – Erstes versiegeltes Flüssigkeits-in-Glas-Thermometer (Alkohol)
- 1701: Isaac Newton – Schlug eine Temperaturskala mit 0°N am Gefrierpunkt und 33°N bei Körpertemperatur vor
- 1714: Gabriel Fahrenheit – Quecksilberthermometer und standardisierte Skala (32°F Gefrierpunkt, 212°F Siedepunkt)
- 1730: René Réaumur – Alkoholthermometer mit einer Skala von 0°r Gefrierpunkt, 80°r Siedepunkt
- 1742: Anders Celsius – Zentigradskala mit 0°C Gefrierpunkt, 100°C Siedepunkt (ursprünglich umgekehrt!)
- 1743: Jean-Pierre Christin – Kehrte die Celsius-Skala in die moderne Form um
Die wissenschaftliche Revolution verwandelte die Temperatur von einer Empfindung in eine Messung. Vom Galilei-Thermoskop bis zum Fahrenheit-Quecksilberthermometer und der Celsius-Zentigradskala ermöglichte die Instrumentierung eine präzise, wiederholbare Thermometrie in Wissenschaft und Industrie.
Die Entdeckung der absoluten Temperatur (1702-1854)
Die Suche nach dem absoluten Nullpunkt (1702-1848)
Entdeckung der unteren Temperaturgrenze
- 1702: Guillaume Amontons – Beobachtete, dass der Gasdruck bei konstanter Temperatur gegen 0 strebt, was auf den absoluten Nullpunkt hindeutete
- 1787: Jacques Charles – Entdeckte, dass Gase sich um 1/273 pro °C zusammenziehen (Charles'sches Gesetz)
- 1802: Joseph Gay-Lussac – Verfeinerte die Gasgesetze und extrapolierte auf -273°C als theoretisches Minimum
- 1848: William Thomson (Lord Kelvin) – Schlug eine absolute Temperaturskala vor, die bei -273.15°C beginnt
- 1854: Die Kelvin-Skala wird übernommen – 0 K als absoluter Nullpunkt, Gradgröße gleich der von Celsius
Experimente mit Gasgesetzen enthüllten die fundamentale Grenze der Temperatur. Durch Extrapolation des Gasvolumens und -drucks auf Null entdeckten Wissenschaftler den absoluten Nullpunkt (-273.15°C), was zur Kelvin-Skala führte – unerlässlich für die Thermodynamik und die statistische Mechanik.
Moderne Ära: Von Artefakten zu fundamentalen Konstanten
Moderne Standardisierung (1887-2019)
Von physikalischen Standards zu fundamentalen Konstanten
- 1887: Internationales Büro für Maße und Gewichte – Erste internationale Temperaturstandards
- 1927: Internationale Temperaturskala (ITS-27) – Basierend auf 6 Fixpunkten von O₂ bis Au
- 1948: Celsius ersetzt offiziell 'Zentigrad' – 9. CGPM-Resolution
- 1954: Tripelpunkt des Wassers (273.16 K) – Definiert als fundamentale Referenz des Kelvin
- 1967: Kelvin (K) als SI-Basiseinheit übernommen – Ersetzt 'Grad Kelvin' (°K)
- 1990: ITS-90 – Aktuelle internationale Temperaturskala mit 17 Fixpunkten
- 2019: SI-Neudefinition – Kelvin definiert durch die Boltzmann-Konstante (k_B = 1.380649×10⁻²³ J·K⁻¹)
Die moderne Thermometrie entwickelte sich von physikalischen Artefakten zur fundamentalen Physik. Die Neudefinition von 2019 verankerte den Kelvin an die Boltzmann-Konstante, wodurch Temperaturmessungen überall im Universum reproduzierbar sind, ohne sich auf materielle Standards zu verlassen.
Warum die Neudefinition von 2019 wichtig ist
Die Kelvin-Neudefinition stellt einen Paradigmenwechsel von der materialbasierten zur physikbasierten Messung dar.
- Universelle Reproduzierbarkeit: Jedes Labor mit Quantenstandards kann den Kelvin unabhängig realisieren
- Langzeitstabilität: Die Boltzmann-Konstante driftet nicht, baut nicht ab und erfordert keine Lagerung
- Extreme Temperaturen: Ermöglicht genaue Messungen von Nanokelvin bis Gigakelvin
- Quantentechnologie: Unterstützt die Forschung in den Bereichen Quantencomputing, Kryotechnik und Supraleitung
- Fundamentale Physik: Alle SI-Basiseinheiten sind jetzt durch Naturkonstanten definiert
Entwicklung der Temperaturmessung
- Frühe Methoden basierten auf subjektiver Berührung und natürlichen Phänomenen wie schmelzendem Eis
- 1593: Galileo erfand das erste Thermoskop, was zur quantitativen Temperaturmessung führte
- 1724: Daniel Fahrenheit standardisierte Quecksilberthermometer mit der heute von uns verwendeten Skala
- 1742: Anders Celsius schuf die Zentigradskala basierend auf den Phasenübergängen des Wassers
- 1848: Lord Kelvin etablierte die absolute Temperaturskala, die für die moderne Physik von grundlegender Bedeutung ist
Gedächtnisstützen & Schnelle Umrechnungstricks
Schnelle mentale Umrechnungen
Schnelle Annäherungen für den täglichen Gebrauch:
- C in F (grob): Verdoppeln, 30 addieren (z.B. 20°C → 40+30 = 70°F, tatsächlich: 68°F)
- F in C (grob): 30 abziehen, halbieren (z.B. 70°F → 40÷2 = 20°C, tatsächlich: 21°C)
- C in K: Einfach 273 addieren (oder für Genauigkeit exakt 273.15)
- K in C: 273 abziehen (oder exakt 273.15)
- F in K: 460 addieren, mit 5/9 multiplizieren (oder exakt (F+459.67)×5/9 verwenden)
Exakte Umrechnungsformeln
Für präzise Berechnungen:
- C in F: F = (C × 9/5) + 32 oder F = (C × 1.8) + 32
- F in C: C = (F - 32) × 5/9
- C in K: K = C + 273.15
- K in C: C = K - 273.15
- F in K: K = (F + 459.67) × 5/9
- K in F: F = (K × 9/5) - 459.67
Wichtige Referenztemperaturen
Merken Sie sich diese Ankerpunkte:
- Absoluter Nullpunkt: 0 K = -273.15°C = -459.67°F (niedrigstmögliche Temperatur)
- Wasser gefriert: 273.15 K = 0°C = 32°F (1 atm Druck)
- Tripelpunkt des Wassers: 273.16 K = 0.01°C (exakter Definitionspunkt)
- Raumtemperatur: ~293 K = 20°C = 68°F (angenehme Umgebungstemperatur)
- Körpertemperatur: 310.15 K = 37°C = 98.6°F (normale menschliche Kerntemperatur)
- Wasser siedet: 373.15 K = 100°C = 212°F (1 atm, auf Meereshöhe)
- Mäßiger Ofen: ~450 K = 180°C = 356°F (Gas Mark 4)
Temperaturunterschiede (Intervalle)
Verständnis der Δ (Delta)-Einheiten:
- 1°C Änderung = 1 K Änderung = 1.8°F Änderung = 1.8°R Änderung (Betrag)
- Verwenden Sie das Präfix Δ für Unterschiede: Δ°C, Δ°F, ΔK (nicht absolute Temperaturen)
- Beispiel: Wenn die Temperatur von 20°C auf 25°C steigt, ist das eine Änderung von Δ5°C = Δ9°F
- Niemals absolute Temperaturen in verschiedenen Skalen addieren/subtrahieren (20°C + 30°F ≠ 50 irgendwas!)
- Für Intervalle sind Kelvin und Celsius identisch (1 K Intervall = 1°C Intervall)
Häufige Fehler, die zu vermeiden sind
- Kelvin hat KEIN Grad-Symbol: Schreiben Sie 'K', nicht '°K' (geändert 1967)
- Verwechseln Sie nicht absolute Temperaturen mit Unterschieden: 5°C ≠ Δ5°C im Kontext
- Temperaturen können nicht direkt addiert/multipliziert werden: 10°C × 2 ≠ 20°C äquivalente Wärmeenergie
- Rankine ist absoluter Fahrenheit: 0°R = absoluter Nullpunkt, NICHT 0°F
- Negativer Kelvin ist unmöglich: 0 K ist das absolute Minimum (abgesehen von Quantenausnahmen)
- Gas Mark variiert je nach Ofen: GM4 ist ~180°C, kann aber je nach Marke ±15°C betragen
- Celsius ≠ Zentigrad historisch: Die Celsius-Skala war ursprünglich umgekehrt (100° Gefrierpunkt, 0° Siedepunkt!)
Praktische Temperaturtipps
- Wetter: Merken Sie sich Schlüsselpunkte (0°C=frierend, 20°C=angenehm, 30°C=heiß, 40°C=extrem)
- Kochen: Innentemperaturen von Fleisch sind entscheidend für die Sicherheit (165°F/74°C für Geflügel)
- Wissenschaft: Verwenden Sie immer Kelvin für thermodynamische Berechnungen (Gasgesetze, Entropie)
- Reisen: Die USA verwenden °F, der größte Teil der Welt verwendet °C – kennen Sie die grobe Umrechnung
- Fieber: Normale Körpertemperatur 37°C (98.6°F); Fieber beginnt bei etwa 38°C (100.4°F)
- Höhe: Wasser siedet bei geringeren Temperaturen mit zunehmender Höhe (~95°C auf 2000m)
Temperaturanwendungen in verschiedenen Branchen
Industrielle Fertigung
- Metallverarbeitung & SchmiedenStahlherstellung (∼1538°C), Legierungskontrolle und Wärmebehandlungskurven erfordern eine präzise Hochtemperaturmessung für Qualität, Mikrostruktur und Sicherheit
- Chemische & Petrochemische IndustrieCracken, Reformieren, Polymerisation und Destillationskolonnen sind auf eine genaue Temperaturprofilierung für Ausbeute, Sicherheit und Effizienz über weite Bereiche angewiesen
- Elektronik & HalbleiterOfenglühen (1000°C+), Depositions-/Ätzfenster und eine enge Reinraumkontrolle (±0.1°C) untermauern die Leistung und Ausbeute fortschrittlicher Bauteile
Medizin & Gesundheitswesen
- Überwachung der KörpertemperaturNormaler Kerntemperaturbereich 36.1–37.2°C; Fieberschwellen; Management von Hypothermie/Hyperthermie; kontinuierliche Überwachung in der Intensivpflege und Chirurgie
- Pharmazeutische LagerungImpfstoff-Kühlkette (2–8°C), Ultratiefkühlschränke (bis zu −80°C) und Abweichungsverfolgung für temperaturempfindliche Medikamente
- Kalibrierung von medizinischen GerätenSterilisation (Autoklaven bei 121°C), Kryotherapie (−196°C flüssiger Stickstoff) und Kalibrierung von diagnostischen und therapeutischen Geräten
Wissenschaftliche Forschung
- Physik & MaterialwissenschaftSupraleitung nahe 0 K, Kryotechnik, Phasenübergänge, Plasmaphysik (Megakelvin-Bereich) und Präzisionsmesstechnik
- Chemische ForschungReaktionskinetik und -gleichgewicht, Kristallisationskontrolle und thermische Stabilität während der Synthese und Analyse
- Weltraum & Luft- und RaumfahrtWärmeschutzsysteme, kryogene Treibstoffe (LH₂ bei −253°C), thermisches Gleichgewicht von Raumfahrzeugen und Studien planetarer Atmosphären
Kulinarische Künste & Lebensmittelsicherheit
- Präzisionsbacken & KonditoreiBrotgärung (26–29°C), Schokoladentemperierung (31–32°C), Zuckerstadien und Ofenprofilmanagement für konsistente Ergebnisse
- Fleischsicherheit & QualitätSichere Innentemperaturen (Geflügel 74°C, Rindfleisch 63°C), Nachgaren, Sous-Vide-Tabellen und HACCP-Konformität
- Lebensmittelkonservierung & SicherheitLebensmittelgefahrenzone (4–60°C), Schnellkühlung, Integrität der Kühlkette und Kontrolle des Pathogenwachstums
Reale Anwendungen der Temperatur
- Industrielle Prozesse erfordern eine präzise Temperaturkontrolle für Metallurgie, chemische Reaktionen und die Halbleiterherstellung
- Medizinische Anwendungen umfassen die Überwachung der Körpertemperatur, die Lagerung von Medikamenten und Sterilisationsverfahren
- Die Kochkunst hängt von spezifischen Temperaturen für Lebensmittelsicherheit, Backchemie und Fleischzubereitung ab
- Die wissenschaftliche Forschung nutzt extreme Temperaturen von der Kryotechnik (mK) bis zur Plasmaphysik (MK)
- HLK-Systeme optimieren den menschlichen Komfort durch die Verwendung regionaler Temperaturskalen und Feuchtigkeitskontrolle
Das Universum der extremen Temperaturen
Vom Quantennullpunkt zur kosmischen Fusion
Die Temperatur erstreckt sich in untersuchten Kontexten über 32 Größenordnungen – von Nanokelvin-Quantengasen nahe dem absoluten Nullpunkt bis hin zu Megakelvin-Plasmen und Sternkernen. Die Kartierung dieses Bereichs beleuchtet Materie, Energie und Phasenverhalten im gesamten Universum.
Universelle Temperaturphänomene
| Phänomen | Kelvin (K) | Celsius (°C) | Fahrenheit (°F) | Physikalische Bedeutung |
|---|---|---|---|---|
| Absoluter Nullpunkt (theoretisch) | 0 K | -273.15°C | -459.67°F | Alle molekularen Bewegungen hören auf, quantenmechanischer Grundzustand |
| Siedepunkt von flüssigem Helium | 4.2 K | -268.95°C | -452.11°F | Supraleitung, Quantenphänomene, Raumfahrttechnologie |
| Sieden von flüssigem Stickstoff | 77 K | -196°C | -321°F | Kryokonservierung, supraleitende Magnete |
| Gefrierpunkt von Wasser | 273.15 K | 0°C | 32°F | Lebenserhaltung, Wettermuster, Celsius-Definition |
| Angenehme Raumtemperatur | 295 K | 22°C | 72°F | Menschlicher thermischer Komfort, Gebäudeklimatisierung |
| Menschliche Körpertemperatur | 310 K | 37°C | 98.6°F | Optimale menschliche Physiologie, medizinischer Gesundheitsindikator |
| Siedepunkt von Wasser | 373 K | 100°C | 212°F | Dampfkraft, Kochen, Celsius/Fahrenheit-Definition |
| Backen im heimischen Ofen | 450 K | 177°C | 350°F | Zubereitung von Speisen, chemische Reaktionen beim Kochen |
| Schmelzpunkt von Blei | 601 K | 328°C | 622°F | Metallbearbeitung, Elektroniklöten |
| Schmelzpunkt von Eisen | 1811 K | 1538°C | 2800°F | Stahlproduktion, industrielle Metallbearbeitung |
| Oberflächentemperatur der Sonne | 5778 K | 5505°C | 9941°F | Sternphysik, Solarenergie, Lichtspektrum |
| Kerntemperatur der Sonne | 15,000,000 K | 15,000,000°C | 27,000,000°F | Kernfusion, Energieerzeugung, Sternentwicklung |
| Planck-Temperatur (theoretisches Maximum) | 1.416784 × 10³² K | 1.416784 × 10³² °C | 2.55 × 10³² °F | Theoretische Physikgrenze, Urknall-Bedingungen, Quantengravitation (CODATA 2018) |
Atemberaubende Temperaturfakten
Die kälteste künstlich erreichte Temperatur beträgt 0.0000000001 K – ein Zehnmilliardstel Grad über dem absoluten Nullpunkt, kälter als der Weltraum!
Blitzkanäle erreichen Temperaturen von 30,000 K (53,540°F) – fünfmal heißer als die Sonnenoberfläche!
Ihr Körper erzeugt Wärme, die einer 100-Watt-Glühbirne entspricht, und hält eine präzise Temperatur innerhalb von ±0.5°C zum Überleben aufrecht!
Wichtige Temperaturumrechnungen
Schnelle Umrechnungsbeispiele
25°C (Raumtemperatur)→77°F
100°F (Heißer Tag)→37.8°C
273 K (Wasser gefriert)→0°C
27°C (Warmer Tag)→300 K
672°R (Wasser siedet)→212°F
Kanonische Umrechnungsformeln
| Celsius in Fahrenheit | °F = (°C × 9/5) + 32 | 25°C → 77°F |
| Fahrenheit in Celsius | °C = (°F − 32) × 5/9 | 100°F → 37.8°C |
| Celsius in Kelvin | K = °C + 273.15 | 27°C → 300.15 K |
| Kelvin in Celsius | °C = K − 273.15 | 273.15 K → 0°C |
| Fahrenheit in Kelvin | K = (°F + 459.67) × 5/9 | 68°F → 293.15 K |
| Kelvin in Fahrenheit | °F = (K × 9/5) − 459.67 | 373.15 K → 212°F |
| Rankine in Kelvin | K = °R × 5/9 | 491.67°R → 273.15 K |
| Kelvin in Rankine | °R = K × 9/5 | 273.15 K → 491.67°R |
| Réaumur in Celsius | °C = °Ré × 5/4 | 80°Ré → 100°C |
| Delisle in Celsius | °C = 100 − (°De × 2/3) | 0°De → 100°C; 150°De → 0°C |
| Newton in Celsius | °C = °N × 100/33 | 33°N → 100°C |
| Rømer in Celsius | °C = (°Rø − 7.5) × 40/21 | 60°Rø → 100°C |
| Celsius in Réaumur | °Ré = °C × 4/5 | 100°C → 80°Ré |
| Celsius in Delisle | °De = (100 − °C) × 3/2 | 0°C → 150°De; 100°C → 0°De |
| Celsius in Newton | °N = °C × 33/100 | 100°C → 33°N |
| Celsius in Rømer | °Rø = (°C × 21/40) + 7.5 | 100°C → 60°Rø |
Universelle Temperatur-Referenzpunkte
| Referenzpunkt | Kelvin (K) | Celsius (°C) | Fahrenheit (°F) | Praktische Anwendung |
|---|---|---|---|---|
| Absoluter Nullpunkt | 0 K | -273.15°C | -459.67°F | Theoretisches Minimum; Quantengrundzustand |
| Tripelpunkt des Wassers | 273.16 K | 0.01°C | 32.018°F | Exakte thermodynamische Referenz; Kalibrierung |
| Gefrierpunkt von Wasser | 273.15 K | 0°C | 32°F | Lebensmittelsicherheit, Klima, historischer Celsius-Anker |
| Raumtemperatur | 295 K | 22°C | 72°F | Menschlicher Komfort, Auslegungspunkt für HLK |
| Menschliche Körpertemperatur | 310 K | 37°C | 98.6°F | Klinisches Vitalzeichen; Gesundheitsüberwachung |
| Siedepunkt von Wasser | 373.15 K | 100°C | 212°F | Kochen, Sterilisation, Dampfkraft (1 atm) |
| Backen im heimischen Ofen | 450 K | 177°C | 350°F | Übliche Backeinstellung |
| Sieden von flüssigem Stickstoff | 77 K | -196°C | -321°F | Kryotechnik und Konservierung |
| Schmelzpunkt von Blei | 601 K | 328°C | 622°F | Löten, Metallurgie |
| Schmelzpunkt von Eisen | 1811 K | 1538°C | 2800°F | Stahlproduktion |
| Oberflächentemperatur der Sonne | 5778 K | 5505°C | 9941°F | Sonnenphysik |
| Kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung | 2.7255 K | -270.4245°C | -454.764°F | Reststrahlung des Urknalls |
| Trockeneis (CO₂) Sublimation | 194.65 K | -78.5°C | -109.3°F | Lebensmitteltransport, Nebeleffekte, Laborkühlung |
| Helium-Lambda-Punkt (He-II-Übergang) | 2.17 K | -270.98°C | -455.76°F | Superfluider Übergang; Kryotechnik |
| Sieden von flüssigem Sauerstoff | 90.19 K | -182.96°C | -297.33°F | Raketenoxidationsmittel, medizinischer Sauerstoff |
| Gefrierpunkt von Quecksilber | 234.32 K | -38.83°C | -37.89°F | Einschränkungen für Thermometerflüssigkeiten |
| Höchste gemessene Lufttemperatur | 329.85 K | 56.7°C | 134.1°F | Death Valley (1913) – umstritten; kürzlich verifiziert ~54.4°C |
| Kälteste gemessene Lufttemperatur | 183.95 K | -89.2°C | -128.6°F | Wostok-Station, Antarktis (1983) |
| Serviertemperatur von Kaffee (heiß, trinkbar) | 333.15 K | 60°C | 140°F | Angenehmes Trinken; >70°C erhöht das Verbrühungsrisiko |
| Milchpasteurisierung (HTST) | 345.15 K | 72°C | 161.6°F | Hochtemperatur, Kurzzeit: 15 s |
Siedepunkt von Wasser vs. Höhe (ca.)
| Höhe | Celsius (°C) | Fahrenheit (°F) | Anmerkungen |
|---|---|---|---|
| Meereshöhe (0 m) | 100°C | 212°F | Standard-Atmosphärendruck (1 atm) |
| 500 m | 98°C | 208°F | Ungefähr |
| 1,000 m | 96.5°C | 205.7°F | Ungefähr |
| 1,500 m | 95°C | 203°F | Ungefähr |
| 2,000 m | 93°C | 199°F | Ungefähr |
| 3,000 m | 90°C | 194°F | Ungefähr |
Temperaturunterschiede vs. absolute Temperaturen
Differenzeinheiten messen Intervalle (Änderungen) anstatt absoluter Zustände.
- 1 Δ°C entspricht 1 K (identische Größe)
- 1 Δ°F entspricht 1 Δ°R und 5/9 K
- Verwenden Sie Δ für Temperaturanstieg/-abfall, Gradienten und Toleranzen
| Intervalleinheit | Entspricht (K) | Anmerkungen |
|---|---|---|
| Δ°C (Grad Celsius Unterschied) | 1 K | Gleiche Größe wie Kelvin-Intervall |
| Δ°F (Grad Fahrenheit Unterschied) | 5/9 K | Gleiche Größe wie Δ°R |
| Δ°R (Grad Rankine Unterschied) | 5/9 K | Gleiche Größe wie Δ°F |
Kulinarische Gas-Mark-Umrechnung (ungefähr)
Gas Mark ist eine ungefähre Ofeneinstellung; einzelne Öfen variieren. Immer mit einem Ofenthermometer überprüfen.
| 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 |
Vollständiger Katalog der Temperatureinheiten
Absolute Skalen
| Einheiten-ID | Name | Symbol | Beschreibung | Umrechnen in Kelvin | Umrechnen von Kelvin |
|---|---|---|---|---|---|
| K | Kelvin | K | SI-Basiseinheit für die thermodynamische Temperatur. | K = K | K = K |
| water-triple | Tripelpunkt des Wassers | TPW | Fundamentale Referenz: 1 TPW = 273.16 K | K = TPW × 273.16 | TPW = K ÷ 273.16 |
Relative Skalen
| Einheiten-ID | Name | Symbol | Beschreibung | Umrechnen in Kelvin | Umrechnen von Kelvin |
|---|---|---|---|---|---|
| C | Celsius | °C | Wasserbasierte Skala; die Gradgröße entspricht der von Kelvin | K = °C + 273.15 | °C = K − 273.15 |
| F | Fahrenheit | °F | Mensch-orientierte Skala, die in den USA verwendet wird | K = (°F + 459.67) × 5/9 | °F = (K × 9/5) − 459.67 |
| R | Rankine | °R | Absoluter Fahrenheit mit derselben Gradgröße wie °F | K = °R × 5/9 | °R = K × 9/5 |
Historische Skalen
| Einheiten-ID | Name | Symbol | Beschreibung | Umrechnen in Kelvin | Umrechnen von Kelvin |
|---|---|---|---|---|---|
| Re | Réaumur | °Ré | 0°Ré Gefrierpunkt, 80°Ré Siedepunkt | K = (°Ré × 5/4) + 273.15 | °Ré = (K − 273.15) × 4/5 |
| De | Delisle | °De | Inverser Stil: 0°De Siedepunkt, 150°De Gefrierpunkt | K = 373.15 − (°De × 2/3) | °De = (373.15 − K) × 3/2 |
| N | Newton | °N | 0°N Gefrierpunkt, 33°N Siedepunkt | K = 273.15 + (°N × 100/33) | °N = (K − 273.15) × 33/100 |
| Ro | Rømer | °Rø | 7.5°Rø Gefrierpunkt, 60°Rø Siedepunkt | K = 273.15 + ((°Rø − 7.5) × 40/21) | °Rø = ((K − 273.15) × 21/40) + 7.5 |
Wissenschaftlich & Extrem
| Einheiten-ID | Name | Symbol | Beschreibung | Umrechnen in Kelvin | Umrechnen von Kelvin |
|---|---|---|---|---|---|
| mK | Millikelvin | mK | Kryotechnik und Supraleitung | K = mK × 1e−3 | mK = K × 1e3 |
| μK | Mikrokelvin | μK | Bose-Einstein-Kondensate; Quantengase | K = μK × 1e−6 | μK = K × 1e6 |
| nK | Nanokelvin | nK | Grenze nahe dem absoluten Nullpunkt | K = nK × 1e−9 | nK = K × 1e9 |
| eV | Elektronenvolt (Temperaturäquivalent) | eV | Energieäquivalente Temperatur; Plasmen | K ≈ eV × 11604.51812 | eV ≈ K ÷ 11604.51812 |
| meV | Millielektronenvolt (Temp.-Äq.) | meV | Festkörperphysik | K ≈ meV × 11.60451812 | meV ≈ K ÷ 11.60451812 |
| keV | Kiloelektronenvolt (Temp.-Äq.) | keV | Hochenergieplasmen | K ≈ keV × 1.160451812×10^7 | keV ≈ K ÷ 1.160451812×10^7 |
| dK | Dezikelvin | dK | SI-präfixiertes Kelvin | K = dK × 1e−1 | dK = K × 10 |
| cK | Zentikelvin | cK | SI-präfixiertes Kelvin | K = cK × 1e−2 | cK = K × 100 |
| kK | Kilokelvin | kK | Astrophysikalische Plasmen | K = kK × 1000 | kK = K ÷ 1000 |
| MK | Megakelvin | MK | Sterneninnere | K = MK × 1e6 | MK = K ÷ 1e6 |
| T_P | Planck-Temperatur | T_P | Theoretische Obergrenze (CODATA 2018) | K = T_P × 1.416784×10^32 | T_P = K ÷ 1.416784×10^32 |
Differenz-(Intervall)-Einheiten
| Einheiten-ID | Name | Symbol | Beschreibung | Umrechnen in Kelvin | Umrechnen von Kelvin |
|---|---|---|---|---|---|
| dC | Grad Celsius (Differenz) | Δ°C | Temperaturintervall gleich 1 K | — | — |
| dF | Grad Fahrenheit (Differenz) | Δ°F | Temperaturintervall gleich 5/9 K | — | — |
| dR | Grad Rankine (Differenz) | Δ°R | Gleiche Größe wie Δ°F (5/9 K) | — | — |
Kulinarisch
| Einheiten-ID | Name | Symbol | Beschreibung | Umrechnen in Kelvin | Umrechnen von Kelvin |
|---|---|---|---|---|---|
| GM | Gas Mark (ungefähr) | GM | Ungefähre Gasofeneinstellung in Großbritannien; siehe obige Tabelle | — | — |
Alltägliche Temperatur-Benchmarks
| Temperatur | Kelvin (K) | Celsius (°C) | Fahrenheit (°F) | Kontext |
|---|---|---|---|---|
| Absoluter Nullpunkt | 0 K | -273.15°C | -459.67°F | Theoretisches Minimum; Quantengrundzustand |
| Flüssiges Helium | 4.2 K | -268.95°C | -452°F | Supraleitungsforschung |
| Flüssiger Stickstoff | 77 K | -196°C | -321°F | Kryokonservierung |
| Trockeneis | 194.65 K | -78.5°C | -109°F | Lebensmitteltransport, Nebeleffekte |
| Wasser gefriert | 273.15 K | 0°C | 32°F | Eisbildung, Winterwetter |
| Raumtemperatur | 295 K | 22°C | 72°F | Menschlicher Komfort, HLK-Design |
| Körpertemperatur | 310 K | 37°C | 98.6°F | Normale menschliche Kerntemperatur |
| Heißer Sommertag | 313 K | 40°C | 104°F | Warnung vor extremer Hitze |
| Wasser siedet | 373 K | 100°C | 212°F | Kochen, Sterilisation |
| Pizzaofen | 755 K | 482°C | 900°F | Holzofenpizza |
| Stahl schmilzt | 1811 K | 1538°C | 2800°F | Industrielle Metallbearbeitung |
| Sonnenoberfläche | 5778 K | 5505°C | 9941°F | Sonnenphysik |
Kalibrierung und Internationale Temperaturstandards
ITS-90-Fixpunkte
| Fixpunkt | Kelvin (K) | Celsius (°C) | Anmerkungen |
|---|---|---|---|
| Tripelpunkt von Wasserstoff | 13.8033 K | -259.3467°C | Fundamentale kryogene Referenz |
| Tripelpunkt von Neon | 24.5561 K | -248.5939°C | Tieftemperatur-Kalibrierung |
| Tripelpunkt von Sauerstoff | 54.3584 K | -218.7916°C | Kryogene Anwendungen |
| Tripelpunkt von Argon | 83.8058 K | -189.3442°C | Industriegas-Referenz |
| Tripelpunkt von Quecksilber | 234.3156 K | -38.8344°C | Historische Thermometerflüssigkeit |
| Tripelpunkt des Wassers | 273.16 K | 0.01°C | Definierender Referenzpunkt (exakt) |
| Schmelzpunkt von Gallium | 302.9146 K | 29.7646°C | Standard nahe Raumtemperatur |
| Gefrierpunkt von Indium | 429.7485 K | 156.5985°C | Mittelbereichs-Kalibrierung |
| Gefrierpunkt von Zinn | 505.078 K | 231.928°C | Löttemperaturbereich |
| Gefrierpunkt von Zink | 692.677 K | 419.527°C | Hochtemperatur-Referenz |
| Gefrierpunkt von Aluminium | 933.473 K | 660.323°C | Metallurgie-Standard |
| Gefrierpunkt von Silber | 1234.93 K | 961.78°C | Edelmetall-Referenz |
| Gefrierpunkt von Gold | 1337.33 K | 1064.18°C | Hochpräzisions-Standard |
| Gefrierpunkt von Kupfer | 1357.77 K | 1084.62°C | Industriemetall-Referenz |
- ITS-90 (Internationale Temperaturskala von 1990) definiert die Temperatur anhand dieser Fixpunkte
- Moderne Thermometer werden zur Rückverfolgbarkeit an diesen Referenztemperaturen kalibriert
- Die SI-Neudefinition von 2019 ermöglicht die Realisierung des Kelvin ohne physikalische Artefakte
- Die Kalibrierunsicherheit nimmt bei extremen Temperaturen (sehr niedrig oder sehr hoch) zu
- Primärstandardlaboratorien halten diese Fixpunkte mit hoher Präzision aufrecht
Beste Praktiken für die Messung
Rundung & Messunsicherheit
- Geben Sie die Temperatur mit angemessener Präzision an: Haushaltsthermometer typischerweise ±0.5°C, wissenschaftliche Instrumente ±0.01°C oder besser
- Kelvin-Umrechnungen: Verwenden Sie für präzise Arbeiten immer 273.15 (nicht 273): K = °C + 273.15
- Vermeiden Sie falsche Präzision: Geben Sie 98.6°F nicht als 37.00000°C an; eine angemessene Rundung ist 37.0°C
- Temperaturunterschiede haben dieselbe Unsicherheit wie absolute Messungen auf derselben Skala
- Behalten Sie beim Umrechnen die signifikanten Stellen bei: 20°C (2 signifikante Stellen) → 68°F, nicht 68.00°F
- Kalibrierungsdrift: Thermometer sollten regelmäßig neu kalibriert werden, insbesondere bei extremen Temperaturen
Temperatur-Terminologie & Symbole
- Kelvin verwendet 'K' ohne Grad-Symbol (geändert 1967): Schreiben Sie '300 K', nicht '300°K'
- Celsius, Fahrenheit und andere relative Skalen verwenden das Grad-Symbol: °C, °F, °Ré, usw.
- Das Präfix Delta (Δ) zeigt einen Temperaturunterschied an: Δ5°C bedeutet eine Änderung um 5 Grad, nicht eine absolute Temperatur von 5°C
- Absoluter Nullpunkt: 0 K = -273.15°C = -459.67°F (theoretisches Minimum; dritter Hauptsatz der Thermodynamik)
- Tripelpunkt: Einzigartige Temperatur und Druck, bei denen feste, flüssige und gasförmige Phasen koexistieren (für Wasser: 273.16 K bei 611.657 Pa)
- Thermodynamische Temperatur: In Kelvin gemessene Temperatur relativ zum absoluten Nullpunkt
- ITS-90: Internationale Temperaturskala von 1990, der aktuelle Standard für die praktische Thermometrie
- Kryotechnik: Wissenschaft von Temperaturen unter -150°C (123 K); Supraleitung, Quanteneffekte
- Pyrometrie: Messung hoher Temperaturen (über ~600°C) mittels Wärmestrahlung
- Thermisches Gleichgewicht: Zwei Systeme in Kontakt tauschen keine Nettowärme aus; sie haben die gleiche Temperatur
Häufig gestellte Fragen zur Temperatur
Wie rechnet man Celsius in Fahrenheit um?
Verwenden Sie °F = (°C × 9/5) + 32. Beispiel: 25°C → 77°F
Wie rechnet man Fahrenheit in Celsius um?
Verwenden Sie °C = (°F − 32) × 5/9. Beispiel: 100°F → 37.8°C
Wie rechnet man Celsius in Kelvin um?
Verwenden Sie K = °C + 273.15. Beispiel: 27°C → 300.15 K
Wie rechnet man Fahrenheit in Kelvin um?
Verwenden Sie K = (°F + 459.67) × 5/9. Beispiel: 68°F → 293.15 K
Was ist der Unterschied zwischen °C und Δ°C?
°C drückt eine absolute Temperatur aus; Δ°C drückt einen Temperaturunterschied (Intervall) aus. 1 Δ°C entspricht 1 K
Was ist Rankine (°R)?
Eine absolute Skala, die Fahrenheit-Grade verwendet: 0°R = absoluter Nullpunkt; °R = K × 9/5
Was ist der Tripelpunkt des Wassers?
273.16 K, wo die festen, flüssigen und gasförmigen Phasen des Wassers koexistieren; wird als thermodynamische Referenz verwendet
Wie beziehen sich Elektronenvolt auf die Temperatur?
1 eV entspricht 11604.51812 K über die Boltzmann-Konstante (k_B). Wird für Plasmen und Hochenergiekontexte verwendet
Was ist die Planck-Temperatur?
Ungefähr 1.4168×10^32 K, eine theoretische Obergrenze, bei der die bekannte Physik zusammenbricht
Was sind typische Raum- und Körpertemperaturen?
Raum ~22°C (295 K); menschlicher Körper ~37°C (310 K)
Warum hat Kelvin kein Grad-Symbol?
Kelvin ist eine absolute thermodynamische Einheit, die über eine physikalische Konstante (k_B) definiert ist, keine willkürliche Skala, daher verwendet sie K (nicht °K).
Kann die Temperatur in Kelvin negativ sein?
Die absolute Temperatur in Kelvin kann nicht negativ sein; bestimmte Systeme weisen jedoch eine 'negative Temperatur' im Sinne einer Populationsinversion auf – sie sind heißer als jeder positive K-Wert.
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