Temperatūros Keitiklis
Nuo absoliutaus nulio iki žvaigždžių branduolių: Visų temperatūros skalių įvaldymas
Temperatūra valdo viską – nuo kvantinės mechanikos iki žvaigždžių sintezės, nuo pramoninių procesų iki kasdienio komforto. Šis autoritetingas vadovas apima visas pagrindines skales (Kelvino, Celsijaus, Farenheito, Rankinų, Reomuro, Delilio, Niutono, Romerio), temperatūrų skirtumus (Δ°C, Δ°F, Δ°R), mokslinius ekstremumus (mK, μK, nK, eV) ir praktinius atskaitos taškus – optimizuotas aiškumui, tikslumui ir SEO.
Ką galite konvertuoti
Šis keitiklis apdoroja daugiau nei 30 temperatūros vienetų, įskaitant absoliučias skales (Kelvino, Rankinų), santykines skales (Celsijaus, Farenheito), istorines skales (Reomuro, Delilio, Niutono, Romerio), mokslinius vienetus (nuo milikelvinų iki megakelvinų, elektronvoltų), temperatūrų skirtumus (Δ°C, Δ°F) ir kulinarines skales (dujų ženklas). Tiksliai konvertuokite tarp visų termodinaminių, mokslinių ir kasdienių temperatūros matavimų.
Pagrindinės temperatūros skalės
Kelvinas (K) - Absoliuti temperatūros skalė
SI bazinis termodinaminės temperatūros vienetas. Nuo 2019 m. Kelvinas apibrėžiamas fiksuojant Boltzmanno konstantą (k_B = 1.380649×10⁻²³ J·K⁻¹). Tai absoliuti skalė, kurios 0 K yra absoliučiame nulyje, ir ji yra pagrindinė termodinamikai, kriogenikai, statistinei mechanikai ir tiksliems moksliniams skaičiavimams.
Mokslinės skalės (absoliučios)
Bazinis vienetas: Kelvinas (K) - susietas su absoliučiu nuliu
Privalumai: termodinaminiai skaičiavimai, kvantinė mechanika, statistinė fizika, tiesioginis proporcingumas molekulinei energijai
Naudojimas: visi moksliniai tyrimai, kosmoso tyrinėjimai, kriogenika, superlaidumas, dalelių fizika
- Kelvinas (K) - Absoliuti skalėAbsoliuti skalė, prasidedanti nuo 0 K; laipsnio dydis lygus Celsijui. Naudojama dujų dėsniuose, juodojo kūno spinduliuotėje, kriogenikoje ir termodinaminėse lygtyse
- Celsijus (°C) - Vandens pagrindo skalėApibrėžiama per vandens fazių virsmus esant standartiniam slėgiui (0°C užšalimas, 100°C virimas); laipsnio dydis lygus Kelvinui. Plačiai naudojama laboratorijose, pramonėje ir kasdieniame gyvenime visame pasaulyje
- Rankinas (°R) - Absoliutus FarenheitasAbsoliutus Farenheito atitikmuo su tuo pačiu laipsnio dydžiu; 0°R = absoliutus nulis. Įprasta JAV termodinamikoje ir aviacijos inžinerijoje
Istorinės ir regioninės skalės
Bazinis vienetas: Farenheitas (°F) - Žmogaus komforto skalė
Privalumai: žmogaus mastelio tikslumas orams, kūno temperatūros stebėjimui, komforto kontrolei
Naudojimas: Jungtinės Amerikos Valstijos, kai kurios Karibų šalys, orų prognozės, medicinos taikymai
- Farenheitas (°F) - Žmogaus komforto skalėĮ žmogų orientuota skalė: vanduo užšąla 32°F temperatūroje ir verda 212°F temperatūroje (1 atm). Įprasta JAV orų, ŠVOK, maisto gaminimo ir medicinos kontekstuose
- Reomuras (°Ré) - Istorinė EuroposIstorinė Europos skalė, kurioje 0°Ré yra užšalimo, o 80°Ré - virimo taškas. Vis dar minima senuose receptuose ir tam tikrose pramonės šakose
- Niutonas (°N) - Mokslinė istorinėPasiūlyta Izaoko Niutono (1701 m.), kurioje 0°N yra užšalimo, o 33°N - virimo taškas. Šiandien domina daugiausia istoriškai
Pagrindinės temperatūros skalių sąvokos
- Kelvinas (K) yra absoliuti skalė, prasidedanti nuo 0 K (absoliutus nulis) – būtina moksliniams skaičiavimams
- Celsijus (°C) naudoja vandens atskaitos taškus: 0°C užšalimas, 100°C virimas esant standartiniam slėgiui
- Farenheitas (°F) suteikia žmogaus mastelio tikslumą: 32°F užšalimas, 212°F virimas, įprastas JAV orų prognozėse
- Rankinas (°R) sujungia absoliutaus nulio atskaitą su Farenheito laipsnio dydžiu inžinerijai
- Visi moksliniai darbai turėtų naudoti Kelviną termodinaminiams skaičiavimams ir dujų dėsniams
Temperatūros matavimo evoliucija
Ankstyvoji era: nuo žmogaus pojūčių iki mokslinių prietaisų
Senovės temperatūros vertinimas (iki 1500 m. po Kr.)
Prieš termometrus: žmogaus pagrindu pagrįsti metodai
- Rankos prisilietimo testas: Senovės kalviai matavo metalo temperatūrą prisilietimu – tai buvo labai svarbu ginklams ir įrankiams kalti
- Spalvų atpažinimas: Keramikos degimas rėmėsi liepsnos ir molio spalvomis – raudona, oranžinė, geltona, balta rodė didėjančią šilumą
- Elgesio stebėjimas: Gyvūnų elgesys kinta priklausomai nuo aplinkos temperatūros – migracijos modeliai, žiemos miego ženklai
- Augalų indikatoriai: Lapų pokyčiai, žydėjimo modeliai kaip temperatūros gairės – fenologija pagrįsti žemės ūkio kalendoriai
- Vandens būsenos: Ledas, skystis, garai – anksčiausios universalios temperatūros nuorodos visose kultūrose
Prieš prietaisus civilizacijos vertino temperatūrą per žmogaus pojūčius ir gamtos ženklus – lytėjimo testus, liepsnos ir medžiagų spalvą, gyvūnų elgesį ir augalų ciklus – taip suformuodamos ankstyvųjų šilumos žinių empirinius pagrindus.
Termometrijos gimimas (1593–1742)
Mokslinė revoliucija: temperatūros kiekybinis įvertinimas
- 1593 m.: Galileo termoskopas – pirmasis temperatūros matavimo prietaisas, naudojantis oro plėtimąsi vandeniu pripildytame vamzdyje
- 1654 m.: Toskanos Ferdinandas II – pirmasis sandarus skysčio stikle termometras (alkoholis)
- 1701 m.: Izaokas Niutonas – pasiūlė temperatūros skalę, kurios 0°N yra užšalimo taškas, o 33°N – kūno temperatūra
- 1714 m.: Gabrielius Farenheitas – gyvsidabrio termometras ir standartizuota skalė (32°F užšalimas, 212°F virimas)
- 1730 m.: René Réaumuras – alkoholio termometras su 0°r užšalimo ir 80°r virimo skale
- 1742 m.: Andersas Celsijus – šimtagradė skalė su 0°C užšalimo ir 100°C virimo taškais (iš pradžių apversta!)
- 1743 m.: Jean-Pierre'as Christinas – apvertė Celsijaus skalę į šiuolaikinę formą
Mokslinė revoliucija pavertė temperatūrą iš pojūčio į matavimą. Nuo Galileo termoskopo iki Farenheito gyvsidabrio termometro ir Celsijaus šimtagradės skalės, instrumentai leido atlikti tikslią, pakartojamą termometriją moksle ir pramonėje.
Absoliučiosios temperatūros atradimas (1702–1854)
Absoliutaus nulio paieškos (1702–1848)
Temperatūros apatinės ribos atradimas
- 1702 m.: Guillaume'as Amontonsas – pastebėjo, kad dujų slėgis artėja prie 0 esant pastoviai temperatūrai, užsimindamas apie absoliutų nulį
- 1787 m.: Jacques'as Charles'as – atrado, kad dujos susitraukia 1/273 dalimi kiekvienam °C (Charles'o dėsnis)
- 1802 m.: Josephas Gay-Lussacas – patobulino dujų dėsnius, ekstrapoliuodamas iki -273°C kaip teorinį minimumą
- 1848 m.: Williamas Thomsonas (lordas Kelvinas) – pasiūlė absoliučią temperatūros skalę, prasidedančią nuo -273.15°C
- 1854 m.: priimta Kelvino skalė – 0 K kaip absoliutus nulis, laipsnio dydis lygus Celsijui
Dujų dėsnių eksperimentai atskleidė pagrindinę temperatūros ribą. Ekstrapoliuodami dujų tūrį ir slėgį iki nulio, mokslininkai atrado absoliutų nulį (-273.15°C), kas vedė prie Kelvino skalės – būtinos termodinamikai ir statistinei mechanikai.
Modernioji era: nuo artefaktų iki fundamentaliųjų konstantų
Šiuolaikinė standartizacija (1887–2019)
Nuo fizinių standartų iki fundamentaliųjų konstantų
- 1887 m.: Tarptautinis svarsčių ir matų biuras – pirmieji tarptautiniai temperatūros standartai
- 1927 m.: Tarptautinė temperatūros skalė (ITS-27) – pagrįsta 6 fiksuotais taškais nuo O₂ iki Au
- 1948 m.: Celsijus oficialiai pakeičia „centigradą“ – 9-oji CGPM rezoliucija
- 1954 m.: Vandens trigubas taškas (273.16 K) – apibrėžtas kaip pagrindinis Kelvino atskaitos taškas
- 1967 m.: Kelvinas (K) priimtas kaip SI bazinis vienetas – pakeičia „Kelvino laipsnį“ (°K)
- 1990 m.: ITS-90 – dabartinė tarptautinė temperatūros skalė su 17 fiksuotų taškų
- 2019 m.: SI peribrėžimas – Kelvinas apibrėžtas Boltzmanno konstanta (k_B = 1.380649×10⁻²³ J·K⁻¹)
Šiuolaikinė termometrija evoliucionavo nuo fizinių artefaktų iki fundamentaliosios fizikos. 2019 m. peribrėžimas susiejo Kelviną su Boltzmanno konstanta, todėl temperatūros matavimai tapo atkuriami bet kurioje visatos vietoje, nepasikliaujant materialiniais standartais.
Kodėl svarbus 2019 m. peribrėžimas
Kelvino peribrėžimas reiškia paradigmos poslinkį nuo medžiagomis pagrįsto matavimo prie fizika pagrįsto matavimo.
- Visuotinis atkuriamumas: bet kuri laboratorija su kvantiniais standartais gali savarankiškai realizuoti Kelviną
- Ilgalaikis stabilumas: Boltzmanno konstanta nedreifuoja, nesuyra ir nereikalauja saugojimo
- Ekstremalios temperatūros: leidžia tiksliai matuoti nuo nanokelvinų iki gigakelvinų
- Kvantinės technologijos: palaiko kvantinių kompiuterių, kriogenikos ir superlaidumo tyrimus
- Fundamentali fizika: visi SI baziniai vienetai dabar apibrėžti gamtos konstantomis
Temperatūros matavimo evoliucija
- Ankstyvieji metodai rėmėsi subjektyviu prisilietimu ir gamtos reiškiniais, tokiais kaip ledo tirpimas
- 1593 m.: Galileo išrado pirmąjį termoskopą, vedantį prie kiekybinio temperatūros matavimo
- 1724 m.: Danielis Farenheitas standartizavo gyvsidabrio termometrus su šiandien naudojama skale
- 1742 m.: Andersas Celsijus sukūrė šimtagradę skalę, pagrįstą vandens fazių virsmais
- 1848 m.: Lordas Kelvinas įtvirtino absoliučią temperatūros skalę, kuri yra pagrindinė šiuolaikinei fizikai
Atminties pagalbinės priemonės ir greiti konvertavimo triukai
Greiti mintiniai konvertavimai
Greiti apytiksliai skaičiavimai kasdieniam naudojimui:
- C į F (apytiksliai): Padauginkite iš dviejų, pridėkite 30 (pvz., 20°C → 40+30 = 70°F, tikrasis: 68°F)
- F į C (apytiksliai): Atimkite 30, padalinkite iš dviejų (pvz., 70°F → 40÷2 = 20°C, tikrasis: 21°C)
- C į K: Tiesiog pridėkite 273 (arba tiksliai 273.15, jei reikia tikslumo)
- K į C: Atimkite 273 (arba tiksliai 273.15)
- F į K: Pridėkite 460, padauginkite iš 5/9 (arba naudokite (F+459.67)×5/9 tiksliai)
Tikslios konvertavimo formulės
Tiksliems skaičiavimams:
- C į F: F = (C × 9/5) + 32 arba F = (C × 1.8) + 32
- F į C: C = (F - 32) × 5/9
- C į K: K = C + 273.15
- K į C: C = K - 273.15
- F į K: K = (F + 459.67) × 5/9
- K į F: F = (K × 9/5) - 459.67
Esminės atskaitos temperatūros
Įsiminkite šiuos atskaitos taškus:
- Absoliutus nulis: 0 K = -273.15°C = -459.67°F (žemiausia įmanoma temperatūra)
- Vanduo užšąla: 273.15 K = 0°C = 32°F (1 atm slėgis)
- Vandens trigubas taškas: 273.16 K = 0.01°C (tikslus apibrėžimo taškas)
- Kambario temperatūra: ~293 K = 20°C = 68°F (patogi aplinkos temperatūra)
- Kūno temperatūra: 310.15 K = 37°C = 98.6°F (normali žmogaus kūno vidaus temperatūra)
- Vanduo verda: 373.15 K = 100°C = 212°F (1 atm, jūros lygyje)
- Vidutinio karštumo orkaitė: ~450 K = 180°C = 356°F (4 dujų ženklas)
Temperatūrų skirtumai (intervalai)
Δ (delta) vienetų supratimas:
- 1°C pokytis = 1 K pokytis = 1.8°F pokytis = 1.8°R pokytis (dydis)
- Naudokite Δ priešdėlį skirtumams: Δ°C, Δ°F, ΔK (ne absoliučioms temperatūroms)
- Pavyzdys: jei temperatūra pakyla nuo 20°C iki 25°C, tai yra Δ5°C = Δ9°F pokytis
- Niekada nesudėkite/neatimkite absoliučių temperatūrų skirtingose skalėse (20°C + 30°F ≠ 50 nieko!)
- Intervalams Kelvinas ir Celsijus yra identiški (1 K intervalas = 1°C intervalas)
Dažniausios klaidos, kurių reikia vengti
- Kelvinas neturi laipsnio simbolio: rašykite „K“, o ne „°K“ (pakeista 1967 m.)
- Nepainiokite absoliučių temperatūrų su skirtumais: 5°C ≠ Δ5°C kontekste
- Negalima tiesiogiai sudėti/dauginti temperatūrų: 10°C × 2 ≠ 20°C ekvivalentinė šiluminė energija
- Rankinas yra absoliutus Farenheitas: 0°R = absoliutus nulis, NE 0°F
- Neigiama Kelvino temperatūra neįmanoma: 0 K yra absoliutus minimumas (išskyrus kvantines išimtis)
- Dujų ženklas skiriasi priklausomai nuo orkaitės: GM4 yra ~180°C, bet gali būti ±15°C priklausomai nuo prekės ženklo
- Istoriškai Celsijus ≠ centigradas: Celsijaus skalė iš pradžių buvo apversta (100° užšalimas, 0° virimas!)
Praktiniai temperatūros patarimai
- Orai: įsiminkite pagrindinius taškus (0°C=šąla, 20°C=malonu, 30°C=karšta, 40°C=ekstremalu)
- Maisto gaminimas: mėsos vidaus temperatūra yra labai svarbi saugumui (165°F/74°C paukštienai)
- Mokslas: termodinaminiams skaičiavimams visada naudokite Kelviną (dujų dėsniai, entropija)
- Kelionės: JAV naudoja °F, didžioji pasaulio dalis naudoja °C – žinokite apytikslį konvertavimą
- Karščiavimas: normali kūno temperatūra 37°C (98.6°F); karščiavimas prasideda maždaug nuo 38°C (100.4°F)
- Aukštis: vanduo verda žemesnėse temperatūrose didėjant aukščiui (~95°C 2000 m aukštyje)
Temperatūros taikymai pramonės šakose
Pramoninė gamyba
- Metalo apdirbimas ir kalimasPlieno gamyba (∼1538°C), lydinių kontrolė ir terminio apdorojimo kreivės reikalauja tikslaus aukštos temperatūros matavimo kokybei, mikrostruktūrai ir saugumui užtikrinti
- Chemija ir naftos chemijaKrekingas, reformavimas, polimerizacija ir distiliavimo kolonos remiasi tiksliu temperatūros profiliavimu, siekiant užtikrinti derlių, saugumą ir efektyvumą plačiame diapazone
- Elektronika ir puslaidininkiaiKrosnies atkaitinimas (1000°C+), nusodinimo/ėsdinimo langai ir griežta švarių patalpų kontrolė (±0.1°C) yra pažangių prietaisų našumo ir derlingumo pagrindas
Medicina ir sveikatos priežiūra
- Kūno temperatūros stebėjimasNormalus vidinės temperatūros diapazonas 36.1–37.2°C; karščiavimo slenksčiai; hipotermijos/hipertermijos valdymas; nuolatinis stebėjimas intensyviosios terapijos ir chirurgijos metu
- Vaistų laikymasVakcinų šaldymo grandinė (2–8°C), itin žemos temperatūros šaldikliai (iki −80°C) ir temperatūrai jautrių vaistų ekskursijų sekimas
- Medicininės įrangos kalibravimasSterilizacija (autoklavai 121°C temperatūroje), krioterapija (−196°C skystas azotas) ir diagnostinių bei terapinių prietaisų kalibravimas
Moksliniai tyrimai
- Fizika ir medžiagų mokslasSuperlaidumas artimas 0 K, kriogenika, fazių virsmai, plazmos fizika (megakelvinų diapazonas) ir tikslioji metrologija
- Cheminiai tyrimaiReakcijos kinetika ir pusiausvyra, kristalizacijos kontrolė ir terminis stabilumas sintezės ir analizės metu
- Kosmosas ir aviacijaŠiluminės apsaugos sistemos, kriogeniniai raketų degalai (LH₂ −253°C temperatūroje), erdvėlaivių šiluminis balansas ir planetų atmosferų tyrimai
Kulinarijos menas ir maisto sauga
- Tiksli kepyba ir konditerijaDuonos kildinimas (26–29°C), šokolado temperavimas (31–32°C), cukraus etapai ir orkaitės profilio valdymas siekiant nuoseklių rezultatų
- Mėsos sauga ir kokybėSaugios vidinės temperatūros (paukštiena 74°C, jautiena 63°C), likutinis kepimas, sous-vide lentelės ir HACCP atitiktis
- Maisto konservavimas ir saugaMaisto pavojaus zona (4–60°C), greitas atšaldymas, šaldymo grandinės vientisumas ir patogenų augimo kontrolė
Realaus pasaulio temperatūros taikymai
- Pramoniniai procesai reikalauja tikslios temperatūros kontrolės metalurgijoje, cheminėse reakcijose ir puslaidininkių gamyboje
- Medicininiai taikymai apima kūno temperatūros stebėjimą, vaistų laikymą ir sterilizacijos procedūras
- Kulinarijos menas priklauso nuo konkrečių temperatūrų maisto saugai, kepimo chemijai ir mėsos paruošimui
- Moksliniai tyrimai naudoja ekstremalias temperatūras nuo kriogenikos (mK) iki plazmos fizikos (MK)
- ŠVOK sistemos optimizuoja žmogaus komfortą, naudodamos regionines temperatūros skales ir drėgmės kontrolę
Ekstremalių temperatūrų visata
Nuo kvantinio nulio iki kosminės sintezės
Temperatūra apima daugiau nei 32 eilės dydžius tirtuose kontekstuose – nuo nanokelvinų kvantinių dujų arti absoliutaus nulio iki megakelvinų plazmų ir žvaigždžių branduolių. Šio diapazono kartografavimas apšviečia medžiagą, energiją ir fazių elgseną visoje visatoje.
Universalūs temperatūros reiškiniai
| Reiškinys | Kelvinas (K) | Celsijus (°C) | Farenheitas (°F) | Fizikinė reikšmė |
|---|---|---|---|---|
| Absoliutus nulis (teorinis) | 0 K | -273.15°C | -459.67°F | Visas molekulinis judėjimas sustoja, kvantinė pagrindinė būsena |
| Skysto helio virimo temperatūra | 4.2 K | -268.95°C | -452.11°F | Superlaidumas, kvantiniai reiškiniai, kosmoso technologija |
| Skysto azoto virimas | 77 K | -196°C | -321°F | Kriogeninis konservavimas, superlaidūs magnetai |
| Vandens užšalimo temperatūra | 273.15 K | 0°C | 32°F | Gyvybės išsaugojimas, orų modeliai, Celsijaus apibrėžimas |
| Patogi kambario temperatūra | 295 K | 22°C | 72°F | Žmogaus šiluminis komfortas, pastatų klimato kontrolė |
| Žmogaus kūno temperatūra | 310 K | 37°C | 98.6°F | Optimali žmogaus fiziologija, medicininis sveikatos rodiklis |
| Vandens virimo temperatūra | 373 K | 100°C | 212°F | Garo energija, maisto gaminimas, Celsijaus/Farenheito apibrėžimas |
| Kepimas namų orkaitėje | 450 K | 177°C | 350°F | Maisto ruošimas, cheminės reakcijos gaminant maistą |
| Švino lydymosi temperatūra | 601 K | 328°C | 622°F | Metalo apdirbimas, elektronikos litavimas |
| Geležies lydymosi temperatūra | 1811 K | 1538°C | 2800°F | Plieno gamyba, pramoninis metalo apdirbimas |
| Saulės paviršiaus temperatūra | 5778 K | 5505°C | 9941°F | Žvaigždžių fizika, saulės energija, šviesos spektras |
| Saulės branduolio temperatūra | 15,000,000 K | 15,000,000°C | 27,000,000°F | Branduolinė sintezė, energijos gamyba, žvaigždžių evoliucija |
| Planko temperatūra (teorinis maksimumas) | 1.416784 × 10³² K | 1.416784 × 10³² °C | 2.55 × 10³² °F | Teorinės fizikos riba, Didžiojo sprogimo sąlygos, kvantinė gravitacija (CODATA 2018) |
Neįtikėtini faktai apie temperatūrą
Žemiausia dirbtinai pasiekta temperatūra yra 0.0000000001 K – viena dešimt-milijardoji laipsnio dalis virš absoliutaus nulio, šalčiau nei kosmosas!
Žaibo kanalai pasiekia 30,000 K (53,540°F) temperatūrą – penkis kartus karščiau nei Saulės paviršius!
Jūsų kūnas generuoja šilumą, prilygstančią 100 vatų lemputei, palaikydamas tikslią temperatūrą ±0.5°C ribose, kad išgyventų!
Esminės temperatūros konversijos
Greiti konversijos pavyzdžiai
25°C (kambario temperatūra)→77°F
100°F (karšta diena)→37.8°C
273 K (vandens užšalimas)→0°C
27°C (šilta diena)→300 K
672°R (vandens virimas)→212°F
Kanoninės konversijos formulės
| Iš Celsijaus į Farenheitą | °F = (°C × 9/5) + 32 | 25°C → 77°F |
| Iš Farenheito į Celsijų | °C = (°F − 32) × 5/9 | 100°F → 37.8°C |
| Iš Celsijaus į Kelviną | K = °C + 273.15 | 27°C → 300.15 K |
| Iš Kelvino į Celsijų | °C = K − 273.15 | 273.15 K → 0°C |
| Iš Farenheito į Kelviną | K = (°F + 459.67) × 5/9 | 68°F → 293.15 K |
| Iš Kelvino į Farenheitą | °F = (K × 9/5) − 459.67 | 373.15 K → 212°F |
| Iš Rankino į Kelviną | K = °R × 5/9 | 491.67°R → 273.15 K |
| Iš Kelvino į Rankiną | °R = K × 9/5 | 273.15 K → 491.67°R |
| Iš Reomuro į Celsijų | °C = °Ré × 5/4 | 80°Ré → 100°C |
| Iš Delilio į Celsijų | °C = 100 − (°De × 2/3) | 0°De → 100°C; 150°De → 0°C |
| Iš Niutono į Celsijų | °C = °N × 100/33 | 33°N → 100°C |
| Iš Romerio į Celsijų | °C = (°Rø − 7.5) × 40/21 | 60°Rø → 100°C |
| Iš Celsijaus į Reomurą | °Ré = °C × 4/5 | 100°C → 80°Ré |
| Iš Celsijaus į Delilį | °De = (100 − °C) × 3/2 | 0°C → 150°De; 100°C → 0°De |
| Iš Celsijaus į Niutoną | °N = °C × 33/100 | 100°C → 33°N |
| Iš Celsijaus į Romerį | °Rø = (°C × 21/40) + 7.5 | 100°C → 60°Rø |
Universalūs temperatūros atskaitos taškai
| Atskaitos taškas | Kelvinas (K) | Celsijus (°C) | Farenheitas (°F) | Praktinis taikymas |
|---|---|---|---|---|
| Absoliutus nulis | 0 K | -273.15°C | -459.67°F | Teorinis minimumas; kvantinė pagrindinė būsena |
| Vandens trigubas taškas | 273.16 K | 0.01°C | 32.018°F | Tikslus termodinaminis atskaitos taškas; kalibravimas |
| Vandens užšalimo temperatūra | 273.15 K | 0°C | 32°F | Maisto sauga, klimatas, istorinis Celsijaus atskaitos taškas |
| Kambario temperatūra | 295 K | 22°C | 72°F | Žmogaus komfortas, ŠVOK projektavimo taškas |
| Žmogaus kūno temperatūra | 310 K | 37°C | 98.6°F | Klinikinis gyvybinis ženklas; sveikatos stebėjimas |
| Vandens virimo temperatūra | 373.15 K | 100°C | 212°F | Maisto gaminimas, sterilizacija, garo energija (1 atm) |
| Kepimas namų orkaitėje | 450 K | 177°C | 350°F | Įprastas kepimo nustatymas |
| Skysto azoto virimas | 77 K | -196°C | -321°F | Kriogenika ir konservavimas |
| Švino lydymosi temperatūra | 601 K | 328°C | 622°F | Litavimas, metalurgija |
| Geležies lydymosi temperatūra | 1811 K | 1538°C | 2800°F | Plieno gamyba |
| Saulės paviršiaus temperatūra | 5778 K | 5505°C | 9941°F | Saulės fizika |
| Kosminė mikrobangų fono spinduliuotė | 2.7255 K | -270.4245°C | -454.764°F | Didžiojo sprogimo liekaninė spinduliuotė |
| Sausojo ledo (CO₂) sublimacija | 194.65 K | -78.5°C | -109.3°F | Maisto transportavimas, rūko efektai, laboratorinis aušinimas |
| Helio lambda taškas (He-II perėjimas) | 2.17 K | -270.98°C | -455.76°F | Superfluidinis perėjimas; kriogenika |
| Skysto deguonies virimas | 90.19 K | -182.96°C | -297.33°F | Raketų oksidatoriai, medicininis deguonis |
| Gyvsidabrio užšalimo temperatūra | 234.32 K | -38.83°C | -37.89°F | Termometro skysčio apribojimai |
| Aukščiausia išmatuota oro temperatūra | 329.85 K | 56.7°C | 134.1°F | Mirties slėnis (1913 m.) – ginčytina; neseniai patikrinta ~54.4°C |
| Žemiausia išmatuota oro temperatūra | 183.95 K | -89.2°C | -128.6°F | Vostoko stotis, Antarktida (1983 m.) |
| Kavos patiekimas (karšta, maloni gerti) | 333.15 K | 60°C | 140°F | Patogus gėrimas; >70°C didina nudegimo riziką |
| Pieno pasterizacija (HTST) | 345.15 K | 72°C | 161.6°F | Aukšta temperatūra, trumpas laikas: 15 s |
Vandens virimo temperatūra priklausomai nuo aukščio (apytiksliai)
| Aukštis | Celsijus (°C) | Farenheitas (°F) | Pastabos |
|---|---|---|---|
| Jūros lygis (0 m) | 100°C | 212°F | Standartinis atmosferos slėgis (1 atm) |
| 500 m | 98°C | 208°F | Apytiksliai |
| 1,000 m | 96.5°C | 205.7°F | Apytiksliai |
| 1,500 m | 95°C | 203°F | Apytiksliai |
| 2,000 m | 93°C | 199°F | Apytiksliai |
| 3,000 m | 90°C | 194°F | Apytiksliai |
Temperatūrų skirtumai ir absoliučios temperatūros
Skirtumo vienetai matuoja intervalus (pokyčius), o ne absoliučias būsenas.
- 1 Δ°C yra lygus 1 K (identiškas dydis)
- 1 Δ°F yra lygus 1 Δ°R ir lygus 5/9 K
- Naudokite Δ temperatūros kilimui/kritimui, gradientams ir tolerancijoms
| Intervalo vienetas | Lygus (K) | Pastabos |
|---|---|---|
| Δ°C (Celsijaus laipsnių skirtumas) | 1 K | Tokio pat dydžio kaip Kelvino intervalas |
| Δ°F (Farenheito laipsnių skirtumas) | 5/9 K | Tokio pat dydžio kaip Δ°R |
| Δ°R (Rankino laipsnių skirtumas) | 5/9 K | Tokio pat dydžio kaip Δ°F |
Kulinarinis dujų ženklo konvertavimas (apytikslis)
Dujų ženklas yra apytikslis orkaitės nustatymas; atskiros orkaitės skiriasi. Visada patikrinkite orkaitės termometru.
| Dujų ženklas | Celsijus (°C) | Farenheitas (°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 |
Išsamus temperatūros vienetų katalogas
Absoliučios skalės
| Vieneto ID | Pavadinimas | Simbolis | Aprašymas | Konvertuoti į Kelviną | Konvertuoti iš Kelvino |
|---|---|---|---|---|---|
| K | kelvinas | K | SI bazinis termodinaminės temperatūros vienetas. | K = K | K = K |
| water-triple | Trigubas vandens taškas | TPW | Pagrindinė nuoroda: 1 TPW = 273.16 K | K = TPW × 273.16 | TPW = K ÷ 273.16 |
Santykinės skalės
| Vieneto ID | Pavadinimas | Simbolis | Aprašymas | Konvertuoti į Kelviną | Konvertuoti iš Kelvino |
|---|---|---|---|---|---|
| C | Celsijus | °C | Vandens pagrindo skalė; laipsnio dydis lygus Kelvinui | K = °C + 273.15 | °C = K − 273.15 |
| F | Farenheitas | °F | Į žmogų orientuota skalė, naudojama JAV | K = (°F + 459.67) × 5/9 | °F = (K × 9/5) − 459.67 |
| R | Rankinas | °R | Absoliutus Farenheitas su tuo pačiu laipsnio dydžiu kaip °F | K = °R × 5/9 | °R = K × 9/5 |
Istorinės skalės
| Vieneto ID | Pavadinimas | Simbolis | Aprašymas | Konvertuoti į Kelviną | Konvertuoti iš Kelvino |
|---|---|---|---|---|---|
| Re | Reomiūras | °Ré | 0°Ré užšalimas, 80°Ré virimas | K = (°Ré × 5/4) + 273.15 | °Ré = (K − 273.15) × 4/5 |
| De | Delilis | °De | Atvirkštinis stilius: 0°De virimas, 150°De užšalimas | K = 373.15 − (°De × 2/3) | °De = (373.15 − K) × 3/2 |
| N | Niutonas | °N | 0°N užšalimas, 33°N virimas | K = 273.15 + (°N × 100/33) | °N = (K − 273.15) × 33/100 |
| Ro | Riomeris | °Rø | 7.5°Rø užšalimas, 60°Rø virimas | K = 273.15 + ((°Rø − 7.5) × 40/21) | °Rø = ((K − 273.15) × 21/40) + 7.5 |
Mokslinės ir ekstremalios
| Vieneto ID | Pavadinimas | Simbolis | Aprašymas | Konvertuoti į Kelviną | Konvertuoti iš Kelvino |
|---|---|---|---|---|---|
| mK | milikelvinas | mK | Kriogenika ir superlaidumas | K = mK × 1e−3 | mK = K × 1e3 |
| μK | mikrokelvinas | μK | Bose-Einšteino kondensatai; kvantinės dujos | K = μK × 1e−6 | μK = K × 1e6 |
| nK | nanokelvinas | nK | Artima absoliučiam nuliui riba | K = nK × 1e−9 | nK = K × 1e9 |
| eV | elektronvoltas (temperatūros ekvivalentas) | eV | Energijos ekvivalentinė temperatūra; plazmos | K ≈ eV × 11604.51812 | eV ≈ K ÷ 11604.51812 |
| meV | milielektronvoltas (temp. ekv.) | meV | Kietojo kūno fizika | K ≈ meV × 11.60451812 | meV ≈ K ÷ 11.60451812 |
| keV | kiloelektronvoltas (temp. ekv.) | keV | Didelės energijos plazmos | K ≈ keV × 1.160451812×10^7 | keV ≈ K ÷ 1.160451812×10^7 |
| dK | decikelvinas | dK | SI priešdėliu pažymėtas Kelvinas | K = dK × 1e−1 | dK = K × 10 |
| cK | centikelvinas | cK | SI priešdėliu pažymėtas Kelvinas | K = cK × 1e−2 | cK = K × 100 |
| kK | kilokelvinas | kK | Astrofizinės plazmos | K = kK × 1000 | kK = K ÷ 1000 |
| MK | megakelvinas | MK | Žvaigždžių vidus | K = MK × 1e6 | MK = K ÷ 1e6 |
| T_P | Planko temperatūra | T_P | Teorinė viršutinė riba (CODATA 2018) | K = T_P × 1.416784×10^32 | T_P = K ÷ 1.416784×10^32 |
Skirtumo (intervalo) vienetai
| Vieneto ID | Pavadinimas | Simbolis | Aprašymas | Konvertuoti į Kelviną | Konvertuoti iš Kelvino |
|---|---|---|---|---|---|
| dC | Celsijaus laipsnis (skirtumas) | Δ°C | Temperatūros intervalas, lygus 1 K | — | — |
| dF | Farenheito laipsnis (skirtumas) | Δ°F | Temperatūros intervalas, lygus 5/9 K | — | — |
| dR | Rankino laipsnis (skirtumas) | Δ°R | Tokio pat dydžio kaip Δ°F (5/9 K) | — | — |
Kulinarija
| Vieneto ID | Pavadinimas | Simbolis | Aprašymas | Konvertuoti į Kelviną | Konvertuoti iš Kelvino |
|---|---|---|---|---|---|
| GM | Dujų Ženklas (apytiksliai) | GM | Apytikslis JK dujinės orkaitės nustatymas; žr. aukščiau esančią lentelę | — | — |
Kasdieniai temperatūros orientyrai
| Temperatūra | Kelvinas (K) | Celsijus (°C) | Farenheitas (°F) | Kontekstas |
|---|---|---|---|---|
| Absoliutus nulis | 0 K | -273.15°C | -459.67°F | Teorinis minimumas; kvantinė pagrindinė būsena |
| Skystas helis | 4.2 K | -268.95°C | -452°F | Superlaidumo tyrimai |
| Skystas azotas | 77 K | -196°C | -321°F | Kriogeninis konservavimas |
| Sausasis ledas | 194.65 K | -78.5°C | -109°F | Maisto transportavimas, rūko efektai |
| Vandens užšalimas | 273.15 K | 0°C | 32°F | Ledo formavimasis, žiemos oras |
| Kambario temperatūra | 295 K | 22°C | 72°F | Žmogaus komfortas, ŠVOK projektavimas |
| Kūno temperatūra | 310 K | 37°C | 98.6°F | Normali žmogaus kūno vidaus temperatūra |
| Karšta vasaros diena | 313 K | 40°C | 104°F | Įspėjimas apie ekstremalų karštį |
| Vandens virimas | 373 K | 100°C | 212°F | Maisto gaminimas, sterilizacija |
| Picos krosnis | 755 K | 482°C | 900°F | Malkomis kūrenama pica |
| Plieno lydymasis | 1811 K | 1538°C | 2800°F | Pramoninis metalo apdirbimas |
| Saulės paviršius | 5778 K | 5505°C | 9941°F | Saulės fizika |
Kalibravimas ir tarptautiniai temperatūros standartai
ITS-90 fiksuoti taškai
| Fiksuotas taškas | Kelvinas (K) | Celsijus (°C) | Pastabos |
|---|---|---|---|
| Vandenilio trigubas taškas | 13.8033 K | -259.3467°C | Pagrindinis kriogeninis atskaitos taškas |
| Neono trigubas taškas | 24.5561 K | -248.5939°C | Žemos temperatūros kalibravimas |
| Deguonies trigubas taškas | 54.3584 K | -218.7916°C | Kriogeniniai taikymai |
| Argono trigubas taškas | 83.8058 K | -189.3442°C | Pramoninių dujų atskaitos taškas |
| Gyvsidabrio trigubas taškas | 234.3156 K | -38.8344°C | Istorinis termometro skystis |
| Vandens trigubas taškas | 273.16 K | 0.01°C | Apibrėžiantis atskaitos taškas (tikslus) |
| Galio lydymosi temperatūra | 302.9146 K | 29.7646°C | Standartas artimas kambario temperatūrai |
| Indžio užšalimo temperatūra | 429.7485 K | 156.5985°C | Vidutinio diapazono kalibravimas |
| Alavo užšalimo temperatūra | 505.078 K | 231.928°C | Litavimo temperatūros diapazonas |
| Cinko užšalimo temperatūra | 692.677 K | 419.527°C | Aukštos temperatūros atskaitos taškas |
| Aliuminio užšalimo temperatūra | 933.473 K | 660.323°C | Metalurgijos standartas |
| Sidabro užšalimo temperatūra | 1234.93 K | 961.78°C | Brangiųjų metalų atskaitos taškas |
| Aukso užšalimo temperatūra | 1337.33 K | 1064.18°C | Aukšto tikslumo standartas |
| Vario užšalimo temperatūra | 1357.77 K | 1084.62°C | Pramoninio metalo atskaitos taškas |
- ITS-90 (1990 m. Tarptautinė temperatūros skalė) apibrėžia temperatūrą naudojant šiuos fiksuotus taškus
- Šiuolaikiniai termometrai kalibruojami pagal šias atskaitos temperatūras, siekiant atsekamumo
- 2019 m. SI peribrėžimas leidžia realizuoti Kelviną be fizinių artefaktų
- Kalibravimo neapibrėžtis didėja esant ekstremalioms temperatūroms (labai žemoms ar labai aukštoms)
- Pirminių standartų laboratorijos palaiko šiuos fiksuotus taškus su dideliu tikslumu
Geriausios matavimo praktikos
Apvalinimas ir matavimo neapibrėžtis
- Nurodykite temperatūrą su tinkamu tikslumu: buitiniai termometrai paprastai ±0.5°C, moksliniai prietaisai ±0.01°C ar geriau
- Kelvino konversijos: tiksliam darbui visada naudokite 273.15 (ne 273): K = °C + 273.15
- Venkite klaidingo tikslumo: nenurodykite 98.6°F kaip 37.00000°C; tinkamas apvalinimas yra 37.0°C
- Temperatūrų skirtumai turi tą pačią neapibrėžtį kaip ir absoliutūs matavimai toje pačioje skalėje
- Konvertuodami išlaikykite reikšminius skaitmenis: 20°C (2 reikšminiai skaitmenys) → 68°F, o ne 68.00°F
- Kalibravimo dreifas: termometrus reikia periodiškai perkalibruoti, ypač esant ekstremalioms temperatūroms
Temperatūros terminologija ir simboliai
- Kelvinas naudoja „K“ be laipsnio simbolio (pakeista 1967 m.): rašykite „300 K“, o ne „300°K“
- Celsijus, Farenheitas ir kitos santykinės skalės naudoja laipsnio simbolį: °C, °F, °Ré ir kt.
- Delta (Δ) priešdėlis rodo temperatūros skirtumą: Δ5°C reiškia 5 laipsnių pokytį, o ne absoliučią 5°C temperatūrą
- Absoliutus nulis: 0 K = -273.15°C = -459.67°F (teorinis minimumas; trečiasis termodinamikos dėsnis)
- Trigubas taškas: unikali temperatūra ir slėgis, kai kartu egzistuoja kietoji, skystoji ir dujinė fazės (vandeniui: 273.16 K esant 611.657 Pa)
- Termodinaminė temperatūra: temperatūra, matuojama Kelvinais, santykinai su absoliučiu nuliu
- ITS-90: 1990 m. Tarptautinė temperatūros skalė, dabartinis standartas praktinei termometrijai
- Kriogenika: mokslas apie temperatūras žemiau -150°C (123 K); superlaidumas, kvantiniai efektai
- Pirometrija: aukštų temperatūrų (virš ~600°C) matavimas naudojant šiluminę spinduliuotę
- Šiluminė pusiausvyra: dvi sąlytyje esančios sistemos nesikeičia grynąja šiluma; jos turi tą pačią temperatūrą
Dažniausiai užduodami klausimai apie temperatūrą
Kaip konvertuoti Celsijų į Farenheitą?
Naudokite °F = (°C × 9/5) + 32. Pavyzdys: 25°C → 77°F
Kaip konvertuoti Farenheitą į Celsijų?
Naudokite °C = (°F − 32) × 5/9. Pavyzdys: 100°F → 37.8°C
Kaip konvertuoti Celsijų į Kelviną?
Naudokite K = °C + 273.15. Pavyzdys: 27°C → 300.15 K
Kaip konvertuoti Farenheitą į Kelviną?
Naudokite K = (°F + 459.67) × 5/9. Pavyzdys: 68°F → 293.15 K
Kuo skiriasi °C ir Δ°C?
°C išreiškia absoliučią temperatūrą; Δ°C išreiškia temperatūros skirtumą (intervalą). 1 Δ°C yra lygus 1 K
Kas yra Rankinas (°R)?
Absoliuti skalė, naudojanti Farenheito laipsnius: 0°R = absoliutus nulis; °R = K × 9/5
Kas yra vandens trigubas taškas?
273.16 K, kur kartu egzistuoja kietoji, skystoji ir dujinė vandens fazės; naudojamas kaip termodinaminis atskaitos taškas
Kaip elektronvoltai susiję su temperatūra?
1 eV atitinka 11604.51812 K per Boltzmanno konstantą (k_B). Naudojamas plazmoms ir didelės energijos kontekstams
Kas yra Planko temperatūra?
Maždaug 1.4168×10^32 K, teorinė viršutinė riba, kurioje žinoma fizika sugriūva
Kokios yra tipiškos kambario ir kūno temperatūros?
Kambario ~22°C (295 K); žmogaus kūno ~37°C (310 K)
Kodėl Kelvinas neturi laipsnio simbolio?
Kelvinas yra absoliutus termodinaminis vienetas, apibrėžtas per fizikinę konstantą (k_B), o ne savavališka skalė, todėl jis naudoja K (ne °K).
Ar temperatūra gali būti neigiama Kelvinais?
Absoliuti temperatūra Kelvinais negali būti neigiama; tačiau tam tikros sistemos rodo „neigiamą temperatūrą“ populiacijos inversijos prasme — jos yra karštesnės už bet kurį teigiamą K.
Visas Įrankių Katalogas
Visi 71 įrankiai, pasiekiami UNITS
Filtruoti pagal:
Kategorijos: