Przelicznik Temperatury
Od Zera Absolutnego do Rdzeni Gwiazd: Opanowanie Wszystkich Skal Temperatur
Temperatura rządzi wszystkim, od mechaniki kwantowej po fuzję gwiezdną, od procesów przemysłowych po codzienny komfort. Ten autorytatywny przewodnik obejmuje każdą główną skalę (Kelwin, Celsjusz, Fahrenheit, Rankine, Réaumur, Delisle, Newton, Rømer), różnice temperatur (Δ°C, Δ°F, Δ°R), naukowe ekstrema (mK, μK, nK, eV) i praktyczne punkty odniesienia — zoptymalizowany pod kątem przejrzystości, dokładności i SEO.
Co możesz przeliczyć
Ten konwerter obsługuje ponad 30 jednostek temperatury, w tym skale absolutne (Kelwin, Rankine), skale względne (Celsjusz, Fahrenheit), skale historyczne (Réaumur, Delisle, Newton, Rømer), jednostki naukowe (od milikelwinów do megakelwinów, elektronowolty), różnice temperatur (Δ°C, Δ°F) i skale kulinarne (Gas Mark). Przeliczaj precyzyjnie między wszystkimi pomiarami temperatury termodynamicznej, naukowej i codziennej.
Podstawowe Skale Temperatur
Kelwin (K) - Absolutna Skala Temperatur
Podstawowa jednostka SI dla temperatury termodynamicznej. Od 2019 roku Kelwin jest definiowany przez ustalenie stałej Boltzmanna (k_B = 1.380649×10⁻²³ J·K⁻¹). Jest to skala absolutna z 0 K w zerze absolutnym, fundamentalna dla termodynamiki, kriogeniki, mechaniki statystycznej i precyzyjnych obliczeń naukowych.
Skale Naukowe (Absolutne)
Jednostka Podstawowa: Kelwin (K) - Odniesiona do Zera Absolutnego
Zalety: obliczenia termodynamiczne, mechanika kwantowa, fizyka statystyczna, bezpośrednia proporcjonalność do energii molekularnej
Zastosowanie: wszystkie badania naukowe, eksploracja kosmosu, kriogenika, nadprzewodnictwo, fizyka cząstek elementarnych
- Kelwin (K) - Skala AbsolutnaSkala absolutna zaczynająca się od 0 K; wielkość stopnia jest równa Celsjuszowi. Używana w prawach gazowych, promieniowaniu ciała doskonale czarnego, kriogenice i równaniach termodynamicznych
- Celsjusz (°C) - Skala Oparta na WodzieDefiniowana poprzez przejścia fazowe wody pod ciśnieniem standardowym (0°C zamarzanie, 100°C wrzenie); wielkość stopnia jest równa Kelwinowi. Szeroko stosowana w laboratoriach, przemyśle i życiu codziennym na całym świecie
- Rankine (°R) - Absolutny FahrenheitAbsolutny odpowiednik Fahrenheita o tej samej wielkości stopnia; 0°R = zero absolutne. Powszechny w amerykańskiej termodynamice i inżynierii lotniczej
Skale Historyczne i Regionalne
Jednostka Podstawowa: Fahrenheit (°F) - Skala Komfortu Ludzkiego
Zalety: precyzja na ludzką skalę dla pogody, monitorowania temperatury ciała, kontroli komfortu
Zastosowanie: Stany Zjednoczone, niektóre kraje karaibskie, raporty pogodowe, zastosowania medyczne
- Fahrenheit (°F) - Skala Komfortu LudzkiegoSkala zorientowana na człowieka: woda zamarza w 32°F i wrze w 212°F (1 atm). Powszechna w USA w kontekście pogody, HVAC, gotowania i medycyny
- Réaumur (°Ré) - Historyczna EuropejskaHistoryczna skala europejska z 0°Ré w punkcie zamarzania i 80°Ré w punkcie wrzenia. Nadal odwoływana w starych przepisach i niektórych branżach
- Newton (°N) - Naukowa HistorycznaZaproponowana przez Izaaka Newtona (1701) z 0°N w punkcie zamarzania i 33°N w punkcie wrzenia. Dziś ma głównie znaczenie historyczne
Kluczowe Koncepcje Skal Temperatur
- Kelwin (K) to skala absolutna zaczynająca się od 0 K (zero absolutne) – niezbędna do obliczeń naukowych
- Celsjusz (°C) wykorzystuje punkty odniesienia wody: 0°C zamarzanie, 100°C wrzenie przy standardowym ciśnieniu
- Fahrenheit (°F) zapewnia precyzję na skalę ludzką: 32°F zamarzanie, 212°F wrzenie, powszechne w pogodzie w USA
- Rankine (°R) łączy odniesienie do zera absolutnego z wielkością stopnia Fahrenheita dla inżynierii
- Wszelkie prace naukowe powinny wykorzystywać Kelwina do obliczeń termodynamicznych i praw gazowych
Ewolucja Pomiaru Temperatury
Wczesna Era: Od Zmysłów Ludzkich do Instrumentów Naukowych
Starożytna Ocena Temperatury (przed 1500 r. n.e.)
Przed Termometrami: Metody Oparte na Człowieku
- Test dotyku dłonią: Starożytni kowale oceniali temperaturę metalu przez dotyk - kluczowe dla kucia broni i narzędzi
- Rozpoznawanie kolorów: Wypalanie ceramiki opierało się na kolorach płomienia i gliny - czerwony, pomarańczowy, żółty, biały wskazywały na rosnące ciepło
- Obserwacja behawioralna: Zmiany w zachowaniu zwierząt w zależności od temperatury otoczenia - wzorce migracji, sygnały hibernacji
- Wskaźniki roślinne: Zmiany liści, wzorce kwitnienia jako wskaźniki temperatury - kalendarze rolnicze oparte na fenologii
- Stany wody: Lód, ciecz, para - najwcześniejsze uniwersalne odniesienia do temperatury we wszystkich kulturach
Przed instrumentami cywilizacje szacowały temperaturę za pomocą zmysłów ludzkich i wskazówek naturalnych — testów dotykowych, koloru płomienia i materiałów, zachowania zwierząt i cykli roślinnych — tworząc empiryczne podstawy wczesnej wiedzy termicznej.
Narodziny Termometrii (1593-1742)
Rewolucja Naukowa: Ilościowe Określanie Temperatury
- 1593: Termoskop Galileusza - Pierwsze urządzenie do pomiaru temperatury wykorzystujące rozszerzalność powietrza w rurce wypełnionej wodą
- 1654: Ferdynand II Medyceusz - Pierwszy szczelny termometr cieczowy w szkle (alkoholowy)
- 1701: Izaak Newton - Zaproponował skalę temperatury z 0°N w punkcie zamarzania, 33°N w temperaturze ciała
- 1714: Gabriel Fahrenheit - Termometr rtęciowy i znormalizowana skala (32°F zamarzanie, 212°F wrzenie)
- 1730: René Réaumur - Termometr alkoholowy ze skalą 0°r zamarzanie, 80°r wrzenie
- 1742: Anders Celsjusz - Skala Celsjusza z 0°C zamarzaniem, 100°C wrzeniem (początkowo odwrócona!)
- 1743: Jean-Pierre Christin - Odwrócił skalę Celsjusza do jej nowoczesnej formy
Rewolucja naukowa przekształciła temperaturę z odczucia w pomiar. Od termoskopu Galileusza po termometr rtęciowy Fahrenheita i skalę Celsjusza, instrumentacja umożliwiła precyzyjną, powtarzalną termometrię w nauce i przemyśle.
Odkrycie Temperatury Absolutnej (1702-1854)
Poszukiwanie Zera Absolutnego (1702-1848)
Odkrycie Dolnej Granicy Temperatury
- 1702: Guillaume Amontons - Zaobserwował, że ciśnienie gazu dąży do 0 przy stałej temperaturze, co sugerowało istnienie zera absolutnego
- 1787: Jacques Charles - Odkrył, że gazy kurczą się o 1/273 na każdy °C (Prawo Charlesa)
- 1802: Joseph Gay-Lussac - Udoskonalił prawa gazowe, ekstrapolując do -273°C jako teoretyczne minimum
- 1848: William Thomson (Lord Kelvin) - Zaproponował absolutną skalę temperatury zaczynającą się od -273.15°C
- 1854: Przyjęcie skali Kelvina - 0 K jako zero absolutne, wielkość stopnia równa Celsjuszowi
Eksperymenty z prawami gazowymi ujawniły fundamentalną granicę temperatury. Ekstrapolując objętość i ciśnienie gazu do zera, naukowcy odkryli zero absolutne (-273.15°C), co doprowadziło do powstania skali Kelvina — niezbędnej dla termodynamiki i mechaniki statystycznej.
Era Nowoczesna: Od Artefaktów do Podstawowych Stałych
Nowoczesna Standaryzacja (1887-2019)
Od Standardów Fizycznych do Stałych Fundamentalnych
- 1887: Międzynarodowe Biuro Miar i Wag - Pierwsze międzynarodowe standardy temperatury
- 1927: Międzynarodowa Skala Temperatur (ITS-27) - Oparta na 6 stałych punktach od O₂ do Au
- 1948: Celsjusz oficjalnie zastępuje „centygrad” - 9. rezolucja CGPM
- 1954: Punkt potrójny wody (273.16 K) - Zdefiniowany jako fundamentalna referencja Kelvina
- 1967: Kelwin (K) przyjęty jako podstawowa jednostka SI - Zastępuje „stopień Kelvina” (°K)
- 1990: ITS-90 - Obecna międzynarodowa skala temperatur z 17 stałymi punktami
- 2019: Redefinicja SI - Kelwin zdefiniowany przez stałą Boltzmanna (k_B = 1.380649×10⁻²³ J·K⁻¹)
Nowoczesna termometria ewoluowała od fizycznych artefaktów do fizyki fundamentalnej. Redefinicja z 2019 roku zakotwiczyła Kelwina w stałej Boltzmanna, czyniąc pomiary temperatury odtwarzalnymi w dowolnym miejscu we wszechświecie bez polegania na standardach materialnych.
Dlaczego redefinicja z 2019 roku ma znaczenie
Redefinicja Kelwina stanowi zmianę paradygmatu z pomiarów opartych na materiałach na pomiary oparte na fizyce.
- Uniwersalna odtwarzalność: każde laboratorium ze standardami kwantowymi może niezależnie zrealizować Kelwina
- Długoterminowa stabilność: stała Boltzmanna nie dryfuje, nie ulega degradacji i nie wymaga przechowywania
- Ekstremalne temperatury: umożliwia dokładne pomiary od nanokelwinów do gigakelwinów
- Technologia kwantowa: wspiera badania nad obliczeniami kwantowymi, kriogeniką i nadprzewodnictwem
- Fizyka fundamentalna: wszystkie podstawowe jednostki SI są teraz zdefiniowane przez stałe natury
Ewolucja Pomiaru Temperatury
- Wczesne metody opierały się na subiektywnym dotyku i zjawiskach naturalnych, takich jak topnienie lodu
- 1593: Galileusz wynalazł pierwszy termoskop, co doprowadziło do ilościowego pomiaru temperatury
- 1724: Daniel Fahrenheit ustandaryzował termometry rtęciowe ze skalą, której używamy do dziś
- 1742: Anders Celsjusz stworzył skalę centygradową opartą na przejściach fazowych wody
- 1848: Lord Kelvin ustanowił absolutną skalę temperatury, fundamentalną dla współczesnej fizyki
Pomoce Pamięciowe i Szybkie Triki Konwersji
Szybkie Konwersje w Pamięci
Szybkie przybliżenia do codziennego użytku:
- C na F (z grubsza): Podwój to, dodaj 30 (np. 20°C → 40+30 = 70°F, faktycznie: 68°F)
- F na C (z grubsza): Odejmij 30, podziel przez dwa (np. 70°F → 40÷2 = 20°C, faktycznie: 21°C)
- C na K: Po prostu dodaj 273 (lub dokładnie 273.15 dla precyzji)
- K na C: Odejmij 273 (lub dokładnie 273.15)
- F na K: Dodaj 460, pomnóż przez 5/9 (lub użyj (F+459.67)×5/9 dla dokładności)
Dokładne Wzory Konwersji
Do precyzyjnych obliczeń:
- C na F: F = (C × 9/5) + 32 lub 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
Niezbędne Temperatury Odniesienia
Zapamiętaj te punkty zaczepienia:
- Zero absolutne: 0 K = -273.15°C = -459.67°F (najniższa możliwa temperatura)
- Woda zamarza: 273.15 K = 0°C = 32°F (ciśnienie 1 atm)
- Punkt potrójny wody: 273.16 K = 0.01°C (dokładny punkt definicyjny)
- Temperatura pokojowa: ~293 K = 20°C = 68°F (komfortowe otoczenie)
- Temperatura ciała: 310.15 K = 37°C = 98.6°F (normalna temperatura wewnętrzna człowieka)
- Woda wrze: 373.15 K = 100°C = 212°F (1 atm, poziom morza)
- Umiarkowany piekarnik: ~450 K = 180°C = 356°F (stopień 4 na piekarniku gazowym)
Różnice Temperatur (Interwały)
Zrozumienie jednostek Δ (delta):
- Zmiana o 1°C = zmiana o 1 K = zmiana o 1.8°F = zmiana o 1.8°R (wielkość)
- Używaj przedrostka Δ dla różnic: Δ°C, Δ°F, ΔK (nie temperatury absolutne)
- Przykład: jeśli temperatura wzrośnie z 20°C do 25°C, jest to zmiana o Δ5°C = Δ9°F
- Nigdy nie dodawaj/odejmuj temperatur absolutnych w różnych skalach (20°C + 30°F ≠ 50 czegokolwiek!)
- Dla interwałów Kelvin i Celsjusz są identyczne (1 K interwał = 1°C interwał)
Częste Błędy do Uniknięcia
- Kelwin NIE ma symbolu stopnia: Pisz 'K', nie '°K' (zmienione w 1967 r.)
- Nie myl temperatur absolutnych z różnicami: 5°C ≠ Δ5°C w kontekście
- Nie można bezpośrednio dodawać/mnożyć temperatur: 10°C × 2 ≠ 20°C równoważnej energii cieplnej
- Rankine to absolutny Fahrenheit: 0°R = zero absolutne, NIE 0°F
- Ujemny Kelwin jest niemożliwy: 0 K to absolutne minimum (z wyjątkiem wyjątków kwantowych)
- Stopień na piekarniku gazowym różni się w zależności od piekarnika: GM4 to ~180°C, ale może wynosić ±15°C w zależności od marki
- Historycznie Celsjusz ≠ Centygrad: skala Celsjusza była pierwotnie odwrócona (100° zamarzanie, 0° wrzenie!)
Praktyczne Wskazówki dotyczące Temperatury
- Pogoda: zapamiętaj kluczowe punkty (0°C=mróz, 20°C=przyjemnie, 30°C=gorąco, 40°C=ekstremalnie)
- Gotowanie: wewnętrzne temperatury mięsa są kluczowe dla bezpieczeństwa (165°F/74°C dla drobiu)
- Nauka: zawsze używaj Kelwina do obliczeń termodynamicznych (prawa gazowe, entropia)
- Podróże: USA używa °F, większość świata używa °C - znaj przybliżoną konwersję
- Gorączka: normalna temperatura ciała to 37°C (98.6°F); gorączka zaczyna się od około 38°C (100.4°F)
- Wysokość: woda wrze w niższych temperaturach wraz ze wzrostem wysokości (~95°C na 2000m)
Zastosowania Temperatury w Różnych Branżach
Produkcja Przemysłowa
- Obróbka Metali i KowalstwoProdukcja stali (∼1538°C), kontrola stopów i krzywe obróbki cieplnej wymagają precyzyjnego pomiaru wysokich temperatur dla jakości, mikrostruktury i bezpieczeństwa
- Chemia i PetrochemiaKraking, reforming, polimeryzacja i kolumny destylacyjne opierają się na dokładnym profilowaniu temperatury w celu uzyskania wydajności, bezpieczeństwa i efektywności w szerokim zakresie
- Elektronika i PółprzewodnikiWygrzewanie w piecu (1000°C+), okna osadzania/trawienia i ścisła kontrola w pomieszczeniach czystych (±0.1°C) stanowią podstawę zaawansowanej wydajności i plonów urządzeń
Medycyna i Opieka Zdrowotna
- Monitorowanie Temperatury CiałaNormalny zakres temperatury wewnętrznej 36.1–37.2°C; progi gorączki; zarządzanie hipotermią/hipertermią; ciągłe monitorowanie w opiece intensywnej i chirurgii
- Przechowywanie FarmaceutykówŁańcuch chłodniczy szczepionek (2–8°C), zamrażarki ultraniskotemperaturowe (do −80°C) i śledzenie odchyleń dla leków wrażliwych na temperaturę
- Kalibracja Sprzętu MedycznegoSterylizacja (autoklawy 121°C), krioterapia (−196°C ciekły azot) i kalibracja urządzeń diagnostycznych i terapeutycznych
Badania Naukowe
- Fizyka i Inżynieria MateriałowaNadprzewodnictwo w pobliżu 0 K, kriogenika, przejścia fazowe, fizyka plazmy (zakres megakelwinów) i precyzyjna metrologia
- Badania ChemiczneKinetyka i równowaga reakcji, kontrola krystalizacji i stabilność termiczna podczas syntezy i analizy
- Przestrzeń Kosmiczna i LotnictwoSystemy ochrony termicznej, paliwa kriogeniczne (LH₂ w −253°C), równowaga termiczna statków kosmicznych i badania atmosfer planetarnych
Sztuka Kulinarna i Bezpieczeństwo Żywności
- Precyzyjne Pieczenie i CukiernictwoWyrastanie chleba (26–29°C), temperowanie czekolady (31–32°C), etapy cukru i zarządzanie profilem piekarnika w celu uzyskania spójnych wyników
- Bezpieczeństwo i Jakość MięsaBezpieczne temperatury wewnętrzne (drób 74°C, wołowina 63°C), gotowanie resztkowe, tabele sous-vide i zgodność z HACCP
- Przechowywanie i Bezpieczeństwo ŻywnościStrefa zagrożenia żywnościowego (4–60°C), szybkie chłodzenie, integralność łańcucha chłodniczego i kontrola wzrostu patogenów
Prawdziwe Zastosowania Temperatury
- Procesy przemysłowe wymagają precyzyjnej kontroli temperatury dla metalurgii, reakcji chemicznych i produkcji półprzewodników
- Zastosowania medyczne obejmują monitorowanie temperatury ciała, przechowywanie leków i procedury sterylizacji
- Sztuka kulinarna zależy od określonych temperatur dla bezpieczeństwa żywności, chemii pieczenia i przygotowywania mięsa
- Badania naukowe wykorzystują ekstremalne temperatury od kriogeniki (mK) do fizyki plazmy (MK)
- Systemy HVAC optymalizują komfort człowieka za pomocą regionalnych skal temperatur i kontroli wilgotności
Wszechświat Ekstremalnych Temperatur
Od Zera Kwantowego do Fuzji Kosmicznej
Temperatura rozciąga się na ponad 32 rzędy wielkości w badanych kontekstach — od nanokelwinowych gazów kwantowych w pobliżu zera absolutnego po megakelwinowe plazmy i jądra gwiazd. Mapowanie tego zakresu oświetla materię, energię i zachowanie fazowe w całym wszechświecie.
Uniwersalne Zjawiska Temperaturowe
| Zjawisko | Kelwin (K) | Celsjusz (°C) | Fahrenheit (°F) | Znaczenie Fizyczne |
|---|---|---|---|---|
| Zero Absolutne (Teoretyczne) | 0 K | -273.15°C | -459.67°F | Cały ruch molekularny ustaje, stan podstawowy kwantowy |
| Temperatura Wrzenia Ciekłego Helu | 4.2 K | -268.95°C | -452.11°F | Nadprzewodnictwo, zjawiska kwantowe, technologia kosmiczna |
| Wrzenie Ciekłego Azotu | 77 K | -196°C | -321°F | Konserwacja kriogeniczna, magnesy nadprzewodzące |
| Punkt Zamarzania Wody | 273.15 K | 0°C | 32°F | Zachowanie życia, wzorce pogodowe, definicja Celsjusza |
| Komfortowa Temperatura Pokojowa | 295 K | 22°C | 72°F | Komfort termiczny człowieka, kontrola klimatu w budynkach |
| Temperatura Ciała Ludzkiego | 310 K | 37°C | 98.6°F | Optymalna fizjologia człowieka, wskaźnik zdrowia medycznego |
| Punkt Wrzenia Wody | 373 K | 100°C | 212°F | Energia parowa, gotowanie, definicja Celsjusza/Fahrenheita |
| Pieczenie w Piekarniku Domowym | 450 K | 177°C | 350°F | Przygotowywanie żywności, reakcje chemiczne w gotowaniu |
| Temperatura Topnienia Ołowiu | 601 K | 328°C | 622°F | Obróbka metali, lutowanie elektroniczne |
| Temperatura Topnienia Żelaza | 1811 K | 1538°C | 2800°F | Produkcja stali, przemysłowa obróbka metali |
| Temperatura Powierzchni Słońca | 5778 K | 5505°C | 9941°F | Fizyka gwiazd, energia słoneczna, widmo światła |
| Temperatura Jądra Słońca | 15,000,000 K | 15,000,000°C | 27,000,000°F | Fuzja jądrowa, produkcja energii, ewolucja gwiazd |
| Temperatura Plancka (Maksimum Teoretyczne) | 1.416784 × 10³² K | 1.416784 × 10³² °C | 2.55 × 10³² °F | Granica fizyki teoretycznej, warunki Wielkiego Wybuchu, grawitacja kwantowa (CODATA 2018) |
Niesamowite Fakty o Temperaturze
Najzimniejsza temperatura kiedykolwiek osiągnięta sztucznie to 0.0000000001 K - jedna dziesięciomiliardowa stopnia powyżej zera absolutnego, zimniej niż w kosmosie!
Kanały piorunowe osiągają temperatury 30 000 K (53 540°F) - pięć razy gorętsze niż powierzchnia Słońca!
Twoje ciało generuje ciepło równoważne 100-watowej żarówce, utrzymując precyzyjną temperaturę w granicach ±0.5°C, aby przetrwać!
Podstawowe Przeliczenia Temperatur
Szybkie Przykłady Przeliczeń
25°C (Temperatura Pokojowa)→77°F
100°F (Gorący Dzień)→37.8°C
273 K (Zamarzanie Wody)→0°C
27°C (Ciepły Dzień)→300 K
672°R (Wrzenie Wody)→212°F
Kanoniczne Wzory Przeliczeniowe
| Z Celsjusza na Fahrenheita | °F = (°C × 9/5) + 32 | 25°C → 77°F |
| Z Fahrenheita na Celsjusza | °C = (°F − 32) × 5/9 | 100°F → 37.8°C |
| Z Celsjusza na Kelwina | K = °C + 273.15 | 27°C → 300.15 K |
| Z Kelwina na Celsjusza | °C = K − 273.15 | 273.15 K → 0°C |
| Z Fahrenheita na Kelwina | K = (°F + 459.67) × 5/9 | 68°F → 293.15 K |
| Z Kelwina na Fahrenheita | °F = (K × 9/5) − 459.67 | 373.15 K → 212°F |
| Z Rankine'a na Kelwina | K = °R × 5/9 | 491.67°R → 273.15 K |
| Z Kelwina na Rankine'a | °R = K × 9/5 | 273.15 K → 491.67°R |
| Z Réaumura na Celsjusza | °C = °Ré × 5/4 | 80°Ré → 100°C |
| Z Delisle'a na Celsjusza | °C = 100 − (°De × 2/3) | 0°De → 100°C; 150°De → 0°C |
| Z Newtona na Celsjusza | °C = °N × 100/33 | 33°N → 100°C |
| Z Rømera na Celsjusza | °C = (°Rø − 7.5) × 40/21 | 60°Rø → 100°C |
| Z Celsjusza na Réaumura | °Ré = °C × 4/5 | 100°C → 80°Ré |
| Z Celsjusza na Delisle'a | °De = (100 − °C) × 3/2 | 0°C → 150°De; 100°C → 0°De |
| Z Celsjusza na Newtona | °N = °C × 33/100 | 100°C → 33°N |
| Z Celsjusza na Rømera | °Rø = (°C × 21/40) + 7.5 | 100°C → 60°Rø |
Uniwersalne Punkty Odniesienia Temperatury
| Punkt Odniesienia | Kelwin (K) | Celsjusz (°C) | Fahrenheit (°F) | Zastosowanie Praktyczne |
|---|---|---|---|---|
| Zero Absolutne | 0 K | -273.15°C | -459.67°F | Minimum teoretyczne; stan podstawowy kwantowy |
| Punkt Potrójny Wody | 273.16 K | 0.01°C | 32.018°F | Dokładne odniesienie termodynamiczne; kalibracja |
| Punkt Zamarzania Wody | 273.15 K | 0°C | 32°F | Bezpieczeństwo żywności, klimat, historyczny punkt odniesienia Celsjusza |
| Temperatura Pokojowa | 295 K | 22°C | 72°F | Komfort człowieka, punkt projektowy HVAC |
| Temperatura Ciała Ludzkiego | 310 K | 37°C | 98.6°F | Kliniczny parametr życiowy; monitorowanie zdrowia |
| Punkt Wrzenia Wody | 373.15 K | 100°C | 212°F | Gotowanie, sterylizacja, energia parowa (1 atm) |
| Pieczenie w Piekarniku Domowym | 450 K | 177°C | 350°F | Powszechne ustawienie do pieczenia |
| Wrzenie Ciekłego Azotu | 77 K | -196°C | -321°F | Kriogenika i konserwacja |
| Temperatura Topnienia Ołowiu | 601 K | 328°C | 622°F | Lutowanie, metalurgia |
| Temperatura Topnienia Żelaza | 1811 K | 1538°C | 2800°F | Produkcja stali |
| Temperatura Powierzchni Słońca | 5778 K | 5505°C | 9941°F | Fizyka słoneczna |
| Kosmiczne Tło Mikrofalowe | 2.7255 K | -270.4245°C | -454.764°F | Promieniowanie reliktowe Wielkiego Wybuchu |
| Sublimacja Suchego Lodu (CO₂) | 194.65 K | -78.5°C | -109.3°F | Transport żywności, efekty mgły, chłodzenie laboratoryjne |
| Punkt Lambda Helu (przejście He-II) | 2.17 K | -270.98°C | -455.76°F | Przejście w stan nadciekły; kriogenika |
| Wrzenie Ciekłego Tlenu | 90.19 K | -182.96°C | -297.33°F | Utleniacze rakietowe, tlen medyczny |
| Punkt Zamarzania Rtęci | 234.32 K | -38.83°C | -37.89°F | Ograniczenia płynu termometru |
| Najwyższa Zmierzona Temperatura Powietrza | 329.85 K | 56.7°C | 134.1°F | Dolina Śmierci (1913) – kwestionowane; ostatnio zweryfikowano ~54.4°C |
| Najniższa Zmierzona Temperatura Powietrza | 183.95 K | -89.2°C | -128.6°F | Stacja Wostok, Antarktyda (1983) |
| Podawanie Kawy (gorąca, pitna) | 333.15 K | 60°C | 140°F | Komfortowe picie; >70°C zwiększa ryzyko poparzenia |
| Pasteryzacja Mleka (HTST) | 345.15 K | 72°C | 161.6°F | Wysoka Temperatura, Krótki Czas: 15 s |
Temperatura Wrzenia Wody a Wysokość (ok.)
| Wysokość | Celsjusz (°C) | Fahrenheit (°F) | Uwagi |
|---|---|---|---|
| Poziom morza (0 m) | 100°C | 212°F | Standardowe ciśnienie atmosferyczne (1 atm) |
| 500 m | 98°C | 208°F | Przybliżone |
| 1,000 m | 96.5°C | 205.7°F | Przybliżone |
| 1,500 m | 95°C | 203°F | Przybliżone |
| 2,000 m | 93°C | 199°F | Przybliżone |
| 3,000 m | 90°C | 194°F | Przybliżone |
Różnice Temperatur a Temperatury Absolutne
Jednostki różnicy mierzą interwały (zmiany), a nie stany absolutne.
- 1 Δ°C jest równe 1 K (identyczna wielkość)
- 1 Δ°F jest równe 1 Δ°R i równe 5/9 K
- Używaj Δ dla wzrostu/spadku temperatury, gradientów i tolerancji
| Jednostka Interwału | Równe (K) | Uwagi |
|---|---|---|
| Δ°C (różnica stopni Celsjusza) | 1 K | Taka sama wielkość jak interwał Kelwina |
| Δ°F (różnica stopni Fahrenheita) | 5/9 K | Taka sama wielkość jak Δ°R |
| Δ°R (różnica stopni Rankine'a) | 5/9 K | Taka sama wielkość jak Δ°F |
Kulinarna Konwersja Stopni Piekarnika Gazowego (Przybliżona)
Stopień piekarnika gazowego to przybliżone ustawienie; poszczególne piekarniki różnią się. Zawsze sprawdzaj za pomocą termometru do piekarnika.
| Stopień Piekarnika Gazowego | Celsjusz (°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 |
Kompletny Katalog Jednostek Temperatury
Skale Absolutne
| ID Jednostki | Nazwa | Symbol | Opis | Przelicz na Kelwiny | Przelicz z Kelwinów |
|---|---|---|---|---|---|
| K | kelwin | K | Podstawowa jednostka SI dla temperatury termodynamicznej. | K = K | K = K |
| water-triple | Punkt potrójny wody | TPW | Podstawowa referencja: 1 TPW = 273.16 K | K = TPW × 273.16 | TPW = K ÷ 273.16 |
Skale Względne
| ID Jednostki | Nazwa | Symbol | Opis | Przelicz na Kelwiny | Przelicz z Kelwinów |
|---|---|---|---|---|---|
| C | Celsjusz | °C | Skala oparta na wodzie; wielkość stopnia równa Kelwinowi | K = °C + 273.15 | °C = K − 273.15 |
| F | Fahrenheit | °F | Skala zorientowana na człowieka, używana w USA | K = (°F + 459.67) × 5/9 | °F = (K × 9/5) − 459.67 |
| R | Rankine | °R | Absolutny Fahrenheit o tej samej wielkości stopnia co °F | K = °R × 5/9 | °R = K × 9/5 |
Skale Historyczne
| ID Jednostki | Nazwa | Symbol | Opis | Przelicz na Kelwiny | Przelicz z Kelwinów |
|---|---|---|---|---|---|
| Re | Réaumur | °Ré | 0°Ré zamarzanie, 80°Ré wrzenie | K = (°Ré × 5/4) + 273.15 | °Ré = (K − 273.15) × 4/5 |
| De | Delisle | °De | Styl odwrócony: 0°De wrzenie, 150°De zamarzanie | K = 373.15 − (°De × 2/3) | °De = (373.15 − K) × 3/2 |
| N | Newton | °N | 0°N zamarzanie, 33°N wrzenie | K = 273.15 + (°N × 100/33) | °N = (K − 273.15) × 33/100 |
| Ro | Rømer | °Rø | 7.5°Rø zamarzanie, 60°Rø wrzenie | K = 273.15 + ((°Rø − 7.5) × 40/21) | °Rø = ((K − 273.15) × 21/40) + 7.5 |
Naukowe i Ekstremalne
| ID Jednostki | Nazwa | Symbol | Opis | Przelicz na Kelwiny | Przelicz z Kelwinów |
|---|---|---|---|---|---|
| mK | milikelwin | mK | Kriogenika i nadprzewodnictwo | K = mK × 1e−3 | mK = K × 1e3 |
| μK | mikrokelwin | μK | Kondensaty Bosego-Einsteina; gazy kwantowe | K = μK × 1e−6 | μK = K × 1e6 |
| nK | nanokelwin | nK | Granica bliska zeru absolutnemu | K = nK × 1e−9 | nK = K × 1e9 |
| eV | elektronowolt (równoważnik temperatury) | eV | Temperatura równoważna energii; plazmy | K ≈ eV × 11604.51812 | eV ≈ K ÷ 11604.51812 |
| meV | milielektronowolt (rów. temp.) | meV | Fizyka ciała stałego | K ≈ meV × 11.60451812 | meV ≈ K ÷ 11.60451812 |
| keV | kiloelektronowolt (rów. temp.) | keV | Plazmy wysokoenergetyczne | K ≈ keV × 1.160451812×10^7 | keV ≈ K ÷ 1.160451812×10^7 |
| dK | decykelwin | dK | Kelwin z przedrostkiem SI | K = dK × 1e−1 | dK = K × 10 |
| cK | centykelwin | cK | Kelwin z przedrostkiem SI | K = cK × 1e−2 | cK = K × 100 |
| kK | kilokelwin | kK | Plazmy astrofizyczne | K = kK × 1000 | kK = K ÷ 1000 |
| MK | megakelwin | MK | Wnętrza gwiazd | K = MK × 1e6 | MK = K ÷ 1e6 |
| T_P | temperatura Plancka | T_P | Teoretyczna górna granica (CODATA 2018) | K = T_P × 1.416784×10^32 | T_P = K ÷ 1.416784×10^32 |
Jednostki Różnicy (Interwału)
| ID Jednostki | Nazwa | Symbol | Opis | Przelicz na Kelwiny | Przelicz z Kelwinów |
|---|---|---|---|---|---|
| dC | stopień Celsjusza (różnica) | Δ°C | Interwał temperatury równy 1 K | — | — |
| dF | stopień Fahrenheita (różnica) | Δ°F | Interwał temperatury równy 5/9 K | — | — |
| dR | stopień Rankine'a (różnica) | Δ°R | Taka sama wielkość jak Δ°F (5/9 K) | — | — |
Kulinarne
| ID Jednostki | Nazwa | Symbol | Opis | Przelicz na Kelwiny | Przelicz z Kelwinów |
|---|---|---|---|---|---|
| GM | Gas Mark (w przybliżeniu) | GM | Przybliżone ustawienie piekarnika gazowego w Wielkiej Brytanii; zobacz tabelę powyżej | — | — |
Codzienne Punkty Odniesienia Temperatury
| Temperatura | Kelwin (K) | Celsjusz (°C) | Fahrenheit (°F) | Kontekst |
|---|---|---|---|---|
| Zero Absolutne | 0 K | -273.15°C | -459.67°F | Minimum teoretyczne; stan podstawowy kwantowy |
| Ciekły Hel | 4.2 K | -268.95°C | -452°F | Badania nad nadprzewodnictwem |
| Ciekły Azot | 77 K | -196°C | -321°F | Konserwacja kriogeniczna |
| Suchy Lód | 194.65 K | -78.5°C | -109°F | Transport żywności, efekty mgły |
| Zamarzanie Wody | 273.15 K | 0°C | 32°F | Tworzenie się lodu, pogoda zimowa |
| Temperatura Pokojowa | 295 K | 22°C | 72°F | Komfort człowieka, projektowanie HVAC |
| Temperatura Ciała | 310 K | 37°C | 98.6°F | Normalna temperatura wewnętrzna człowieka |
| Gorący Dzień Letni | 313 K | 40°C | 104°F | Ostrzeżenie o ekstremalnym upale |
| Wrzenie Wody | 373 K | 100°C | 212°F | Gotowanie, sterylizacja |
| Piec do Pizzy | 755 K | 482°C | 900°F | Pizza opalana drewnem |
| Topnienie Stali | 1811 K | 1538°C | 2800°F | Przemysłowa obróbka metali |
| Powierzchnia Słońca | 5778 K | 5505°C | 9941°F | Fizyka słoneczna |
Kalibracja i Międzynarodowe Standardy Temperatury
Stałe Punkty ITS-90
| Stały Punkt | Kelwin (K) | Celsjusz (°C) | Uwagi |
|---|---|---|---|
| Punkt potrójny wodoru | 13.8033 K | -259.3467°C | Podstawowa referencja kriogeniczna |
| Punkt potrójny neonu | 24.5561 K | -248.5939°C | Kalibracja niskotemperaturowa |
| Punkt potrójny tlenu | 54.3584 K | -218.7916°C | Zastosowania kriogeniczne |
| Punkt potrójny argonu | 83.8058 K | -189.3442°C | Referencja gazu przemysłowego |
| Punkt potrójny rtęci | 234.3156 K | -38.8344°C | Historyczny płyn termometru |
| Punkt potrójny wody | 273.16 K | 0.01°C | Definiujący punkt odniesienia (dokładny) |
| Temperatura topnienia galu | 302.9146 K | 29.7646°C | Standard bliski temperaturze pokojowej |
| Temperatura zamarzania indu | 429.7485 K | 156.5985°C | Kalibracja średniego zakresu |
| Temperatura zamarzania cyny | 505.078 K | 231.928°C | Zakres temperatur lutowania |
| Temperatura zamarzania cynku | 692.677 K | 419.527°C | Referencja wysokotemperaturowa |
| Temperatura zamarzania aluminium | 933.473 K | 660.323°C | Standard metalurgiczny |
| Temperatura zamarzania srebra | 1234.93 K | 961.78°C | Referencja metali szlachetnych |
| Temperatura zamarzania złota | 1337.33 K | 1064.18°C | Standard wysokiej precyzji |
| Temperatura zamarzania miedzi | 1357.77 K | 1084.62°C | Referencja metali przemysłowych |
- ITS-90 (Międzynarodowa Skala Temperatur z 1990 r.) definiuje temperaturę za pomocą tych stałych punktów
- Nowoczesne termometry są kalibrowane w odniesieniu do tych temperatur referencyjnych w celu zapewnienia identyfikowalności
- Redefinicja SI z 2019 r. umożliwia realizację Kelwina bez fizycznych artefaktów
- Niepewność kalibracji wzrasta w ekstremalnych temperaturach (bardzo niskich lub bardzo wysokich)
- Laboratoria standardów podstawowych utrzymują te stałe punkty z dużą precyzją
Najlepsze Praktyki Pomiarowe
Zaokrąglanie i Niepewność Pomiaru
- Podawaj temperaturę z odpowiednią precyzją: termometry domowe zazwyczaj ±0.5°C, instrumenty naukowe ±0.01°C lub lepiej
- Konwersje na Kelwiny: zawsze używaj 273.15 (nie 273) do precyzyjnych prac: K = °C + 273.15
- Unikaj fałszywej precyzji: nie podawaj 98.6°F jako 37.00000°C; odpowiednie zaokrąglenie to 37.0°C
- Różnice temperatur mają tę samą niepewność co pomiary absolutne w tej samej skali
- Podczas konwersji zachowaj cyfry znaczące: 20°C (2 cyfry znaczące) → 68°F, a nie 68.00°F
- Dryf kalibracji: termometry powinny być okresowo rekalibrowane, zwłaszcza w ekstremalnych temperaturach
Terminologia i Symbole Temperatury
- Kelwin używa 'K' bez symbolu stopnia (zmienione w 1967 r.): Pisz '300 K', a nie '300°K'
- Celsjusz, Fahrenheit i inne skale względne używają symbolu stopnia: °C, °F, °Ré itp.
- Przedrostek Delta (Δ) oznacza różnicę temperatur: Δ5°C oznacza zmianę o 5 stopni, a nie temperaturę absolutną 5°C
- Zero absolutne: 0 K = -273.15°C = -459.67°F (minimum teoretyczne; trzecia zasada termodynamiki)
- Punkt potrójny: Unikalna temperatura i ciśnienie, w których współistnieją fazy stała, ciekła i gazowa (dla wody: 273.16 K przy 611.657 Pa)
- Temperatura termodynamiczna: Temperatura mierzona w Kelwinach w stosunku do zera absolutnego
- ITS-90: Międzynarodowa Skala Temperatur z 1990 r., obecny standard dla praktycznej termometrii
- Kriogenika: Nauka o temperaturach poniżej -150°C (123 K); nadprzewodnictwo, efekty kwantowe
- Pirometria: Pomiar wysokich temperatur (powyżej ~600°C) za pomocą promieniowania cieplnego
- Równowaga termiczna: Dwa systemy w kontakcie nie wymieniają ciepła netto; mają tę samą temperaturę
Często Zadawane Pytania o Temperaturze
Jak przeliczyć stopnie Celsjusza na Fahrenheita?
Użyj °F = (°C × 9/5) + 32. Przykład: 25°C → 77°F
Jak przeliczyć stopnie Fahrenheita na Celsjusza?
Użyj °C = (°F − 32) × 5/9. Przykład: 100°F → 37.8°C
Jak przeliczyć stopnie Celsjusza na Kelwiny?
Użyj K = °C + 273.15. Przykład: 27°C → 300.15 K
Jak przeliczyć stopnie Fahrenheita na Kelwiny?
Użyj K = (°F + 459.67) × 5/9. Przykład: 68°F → 293.15 K
Jaka jest różnica między °C a Δ°C?
°C wyraża temperaturę absolutną; Δ°C wyraża różnicę temperatur (interwał). 1 Δ°C jest równe 1 K
Co to jest Rankine (°R)?
Skala absolutna wykorzystująca stopnie Fahrenheita: 0°R = zero absolutne; °R = K × 9/5
Co to jest punkt potrójny wody?
273.16 K, gdzie współistnieją fazy stała, ciekła i gazowa wody; używany jako referencja termodynamiczna
Jak elektronowolty odnoszą się do temperatury?
1 eV odpowiada 11604.51812 K poprzez stałą Boltzmanna (k_B). Używany do plazm i w kontekstach wysokiej energii
Co to jest temperatura Plancka?
Około 1.4168×10^32 K, teoretyczna górna granica, w której znana fizyka przestaje obowiązywać
Jakie są typowe temperatury pokojowe i ciała?
Pokojowa ~22°C (295 K); ciało ludzkie ~37°C (310 K)
Dlaczego Kelwin nie ma symbolu stopnia?
Kelwin jest absolutną jednostką termodynamiczną zdefiniowaną poprzez stałą fizyczną (k_B), a nie arbitralną skalą, dlatego używa się K (a nie °K).
Czy temperatura może być ujemna w Kelwinach?
Temperatura absolutna w Kelwinach nie może być ujemna; jednakże niektóre systemy wykazują „ujemną temperaturę” w sensie inwersji populacji — są gorętsze niż jakikolwiek dodatni K.
Pełny Katalog Narzędzi
Wszystkie 71 narzędzia dostępne w UNITS
Filtruj według:
Kategorie: