Prevodník Teploty
Od Absolútnej nuly po jadrá hviezd: Zvládnutie všetkých teplotných stupníc
Teplota riadi všetko, od kvantovej mechaniky po hviezdnu fúziu, od priemyselných procesov po každodenné pohodlie. Tento autoritatívny sprievodca pokrýva každú hlavnú stupnicu (Kelvin, Celsius, Fahrenheit, Rankine, Réaumur, Delisle, Newton, Rømer), teplotné rozdiely (Δ°C, Δ°F, Δ°R), vedecké extrémy (mK, μK, nK, eV) a praktické referenčné body — optimalizované pre jasnosť, presnosť a SEO.
Čo môžete prevádzať
Tento prevodník spracováva viac ako 30 jednotiek teploty vrátane absolútnych stupníc (Kelvin, Rankine), relatívnych stupníc (Celsius, Fahrenheit), historických stupníc (Réaumur, Delisle, Newton, Rømer), vedeckých jednotiek (od milikelvinov po megakelviny, elektrónvolty), teplotných rozdielov (Δ°C, Δ°F) a kulinárskych stupníc (Gas Mark). Prepočítavajte presne medzi všetkými termodynamickými, vedeckými a každodennými meraniami teploty.
Základné teplotné stupnice
Kelvin (K) - Absolútna teplotná stupnica
Základná jednotka SI pre termodynamickú teplotu. Od roku 2019 je Kelvin definovaný fixáciou Boltzmannovej konštanty (k_B = 1.380649×10⁻²³ J·K⁻¹). Je to absolútna stupnica s 0 K pri absolútnej nule, základná pre termodynamiku, kryogeniku, štatistickú mechaniku a presné vedecké výpočty.
Vedecké stupnice (absolútne)
Základná jednotka: Kelvin (K) - Vzťahujúca sa na absolútnu nulu
Výhody: termodynamické výpočty, kvantová mechanika, štatistická fyzika, priama úmernosť molekulárnej energii
Použitie: všetok vedecký výskum, prieskum vesmíru, kryogenika, supravodivosť, časticová fyzika
- Kelvin (K) - Absolútna stupnicaAbsolútna stupnica začínajúca na 0 K; veľkosť stupňa je rovnaká ako pri Celsiu. Používa sa v plynových zákonoch, žiarení čierneho telesa, kryogenike a termodynamických rovniciach
- Celsius (°C) - Stupnica založená na vodeDefinovaná prostredníctvom fázových prechodov vody pri štandardnom tlaku (0°C bod mrazu, 100°C bod varu); veľkosť stupňa je rovnaká ako pri Kelvine. Široko sa používa v laboratóriách, priemysle a každodennom živote po celom svete
- Rankine (°R) - Absolútny FahrenheitAbsolútny náprotivok Fahrenheita s rovnakou veľkosťou stupňa; 0°R = absolútna nula. Bežné v americkej termodynamike a leteckom inžinierstve
Historické a regionálne stupnice
Základná jednotka: Fahrenheit (°F) - Stupnica ľudského pohodlia
Výhody: presnosť v ľudskom meradle pre počasie, sledovanie telesnej teploty, kontrola pohodlia
Použitie: Spojené štáty, niektoré karibské národy, správy o počasí, lekárske aplikácie
- Fahrenheit (°F) - Stupnica ľudského pohodliaStupnica orientovaná na človeka: voda mrzne pri 32°F a vrie pri 212°F (1 atm). Bežné v americkom počasí, HVAC, varení a lekárskych kontextoch
- Réaumur (°Ré) - Historická európskaHistorická európska stupnica s 0°Ré pri bode mrazu a 80°Ré pri bode varu. Stále sa na ňu odkazuje v starých receptoch a niektorých priemyselných odvetviach
- Newton (°N) - Vedecká historickáNavrhnutá Isaacom Newtonom (1701) s 0°N pri bode mrazu a 33°N pri bode varu. Dnes má predovšetkým historický význam
Kľúčové koncepty teplotných stupníc
- Kelvin (K) je absolútna stupnica začínajúca na 0 K (absolútna nula) - nevyhnutná pre vedecké výpočty
- Celsius (°C) používa referenčné body vody: 0°C bod mrazu, 100°C bod varu pri štandardnom tlaku
- Fahrenheit (°F) poskytuje presnosť v ľudskom meradle: 32°F bod mrazu, 212°F bod varu, bežné v americkom počasí
- Rankine (°R) kombinuje referenciu na absolútnu nulu s veľkosťou stupňa Fahrenheita pre inžinierstvo
- Všetky vedecké práce by mali používať Kelvin pre termodynamické výpočty a plynové zákony
Vývoj merania teploty
Raná éra: Od ľudských zmyslov k vedeckým prístrojom
Staroveké hodnotenie teploty (pred rokom 1500 n.l.)
Pred teplomermi: Metódy založené na človeku
- Test dotykom ruky: Starovekí kováči odhadovali teplotu kovu dotykom - kľúčové pre kovanie zbraní a nástrojov
- Rozpoznávanie farieb: Vypaľovanie keramiky bolo založené na farbách plameňa a hliny - červená, oranžová, žltá, biela naznačovali rastúce teplo
- Behaviorálne pozorovanie: Zmeny správania zvierat s okolitou teplotou - migračné vzorce, signály k hibernácii
- Rastlinné indikátory: Zmeny listov, vzorce kvitnutia ako vodítka pre teplotu - poľnohospodárske kalendáre založené na fenológii
- Stavy vody: Ľad, kvapalina, para - najstaršie univerzálne teplotné referencie naprieč všetkými kultúrami
Pred prístrojmi civilizácie odhadovali teplotu pomocou ľudských zmyslov a prírodných znamení — hmatových testov, farby plameňa a materiálu, správania zvierat a rastlinných cyklov — a tvorili tak empirické základy raných tepelných znalostí.
Zrod termometrie (1593-1742)
Vedecká revolúcia: Kvantifikácia teploty
- 1593: Galileov termoskop - Prvé zariadenie na meranie teploty využívajúce expanziu vzduchu vo vodou naplnenej trubici
- 1654: Ferdinand II. Toskánsky - Prvý utesnený kvapalinový teplomer v skle (alkohol)
- 1701: Isaac Newton - Navrhol teplotnú stupnicu s 0°N pri bode mrazu, 33°N pri telesnej teplote
- 1714: Gabriel Fahrenheit - Ortuťový teplomer a štandardizovaná stupnica (32°F bod mrazu, 212°F bod varu)
- 1730: René Réaumur - Alkoholový teplomer so stupnicou 0°r bod mrazu, 80°r bod varu
- 1742: Anders Celsius - Stupnica Celsia s 0°C bod mrazu, 100°C bod varu (pôvodne obrátená!)
- 1743: Jean-Pierre Christin - Obrátil stupnicu Celsia do modernej podoby
Vedecká revolúcia premenila teplotu zo pocitu na meranie. Od Galileovho termoskopu po Fahrenheitov ortuťový teplomer a Celsiovu stupnicu, instrumentácia umožnila presnú a opakovateľnú termometriu naprieč vedou a priemyslom.
Objav absolútnej teploty (1702-1854)
Hľadanie absolútnej nuly (1702-1848)
Objavenie dolnej hranice teploty
- 1702: Guillaume Amontons - pozoroval, že tlak plynu sa pri konštantnej teplote blíži nule, čo naznačovalo absolútnu nulu
- 1787: Jacques Charles - objavil, že plyny sa zmršťujú o 1/273 na každý °C (Charlesov zákon)
- 1802: Joseph Gay-Lussac - spresnil plynové zákony, extrapoloval na -273°C ako teoretické minimum
- 1848: William Thomson (lord Kelvin) - navrhol absolútnu teplotnú stupnicu začínajúcu na -273.15°C
- 1854: prijatie Kelvinovej stupnice - 0 K ako absolútna nula, veľkosť stupňa sa rovná Celsiu
Experimenty so zákonmi o plynoch odhalili základný limit teploty. Extrapoláciou objemu a tlaku plynu na nulu vedci objavili absolútnu nulu (-273.15°C), čo viedlo ku Kelvinovej stupnici – nevyhnutnej pre termodynamiku a štatistickú mechaniku.
Moderná éra: Od artefaktov k základným konštantám
Moderná štandardizácia (1887-2019)
Od fyzických štandardov k základným konštantám
- 1887: Medzinárodný úrad pre váhy a miery - Prvé medzinárodné teplotné štandardy
- 1927: Medzinárodná teplotná stupnica (ITS-27) - Založená na 6 pevných bodoch od O₂ do Au
- 1948: Celsius oficiálne nahrádza 'centigrad' - 9. rezolúcia CGPM
- 1954: Trojný bod vody (273.16 K) - Definován ako základná referencia Kelvina
- 1967: Kelvin (K) prijatý ako základná jednotka SI - Nahrádza 'stupeň Kelvina' (°K)
- 1990: ITS-90 - Súčasná medzinárodná teplotná stupnica so 17 pevnými bodmi
- 2019: Redefinícia SI - Kelvin definovaný Boltzmannovou konštantou (k_B = 1.380649×10⁻²³ J·K⁻¹)
Moderná termometria sa vyvinula z fyzických artefaktov na základnú fyziku. Redefinícia z roku 2019 ukotvila Kelvina k Boltzmannovej konštante, čím sa merania teploty stali reprodukovateľnými kdekoľvek vo vesmíre bez závislosti na materiálnych štandardoch.
Prečo je redefinícia z roku 2019 dôležitá
Redefinícia Kelvina predstavuje zmenu paradigmy z merania založeného na materiáli na meranie založené na fyzike.
- Univerzálna reprodukovateľnosť: Akékoľvek laboratórium s kvantovými štandardmi môže realizovať Kelvina nezávisle
- Dlhodobá stabilita: Boltzmannova konštanta sa nemení, nedegraduje ani nevyžaduje skladovanie
- Extrémne teploty: Umožňuje presné merania od nanokelvinov po gigakelviny
- Kvantová technológia: Podporuje výskum kvantových počítačov, kryogeniky a supravodivosti
- Základná fyzika: Všetky základné jednotky SI sú teraz definované prírodnými konštantami
Vývoj merania teploty
- Rané metódy sa spoliehali na subjektívny dotyk a prírodné javy, ako je topenie ľadu
- 1593: Galileo vynašiel prvý termoskop, čo viedlo ku kvantitatívnemu meraniu teploty
- 1724: Daniel Fahrenheit štandardizoval ortuťové teplomery so stupnicou, ktorú používame dnes
- 1742: Anders Celsius vytvoril stupnicu Celsia založenú na fázových prechodoch vody
- 1848: Lord Kelvin zaviedol absolútnu teplotnú stupnicu, základnú pre modernú fyziku
Pamäťové pomôcky a rýchle triky na prevod
Rýchle mentálne prevody
Rýchle približné výpočty pre každodenné použitie:
- C na F (približne): Vynásobte dvoma, pripočítajte 30 (napr. 20°C → 40+30 = 70°F, skutočne: 68°F)
- F na C (približne): Odčítajte 30, vydeľte dvoma (napr. 70°F → 40÷2 = 20°C, skutočne: 21°C)
- C na K: Stačí pripočítať 273 (alebo presne 273,15 pre presnosť)
- K na C: Odčítajte 273 (alebo presne 273,15)
- F na K: Pripočítajte 460, vynásobte 5/9 (alebo použite (F+459,67)×5/9 pre presnosť)
Presné vzorce na prevod
Pre presné výpočty:
- C na F: F = (C × 9/5) + 32 alebo 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
Základné referenčné teploty
Zapamätajte si tieto oporné body:
- Absolútna nula: 0 K = -273,15°C = -459,67°F (najnižšia možná teplota)
- Voda mrzne: 273,15 K = 0°C = 32°F (tlak 1 atm)
- Trojný bod vody: 273,16 K = 0,01°C (presný definičný bod)
- Izbová teplota: ~293 K = 20°C = 68°F (pohodlná okolitá teplota)
- Telesná teplota: 310,15 K = 37°C = 98,6°F (normálna vnútorná teplota človeka)
- Voda vrie: 373,15 K = 100°C = 212°F (1 atm, na úrovni mora)
- Mierna rúra: ~450 K = 180°C = 356°F (plynová značka 4)
Teplotné rozdiely (intervaly)
Pochopenie jednotiek Δ (delta):
- Zmena o 1°C = zmena o 1 K = zmena o 1,8°F = zmena o 1,8°R (veľkosť)
- Používajte predponu Δ pre rozdiely: Δ°C, Δ°F, ΔK (nie absolútne teploty)
- Príklad: ak teplota stúpne z 20°C na 25°C, je to zmena o Δ5°C = Δ9°F
- Nikdy nesčítajte/neodčítajte absolútne teploty v rôznych stupniciach (20°C + 30°F ≠ 50 ničoho!)
- Pre intervaly sú Kelvin a Celsius identické (1 K interval = 1°C interval)
Časté chyby, ktorým sa treba vyhnúť
- Kelvin nemá symbol stupňa: Píšte 'K', nie '°K' (zmenené v roku 1967)
- Nezamieňajte absolútne teploty s rozdielmi: 5°C ≠ Δ5°C v kontexte
- Teploty sa nedajú priamo sčítať/násobiť: 10°C × 2 ≠ ekvivalentná tepelná energia 20°C
- Rankine je absolútny Fahrenheit: 0°R = absolútna nula, NIE 0°F
- Záporný Kelvin je nemožný: 0 K je absolútne minimum (okrem kvantových výnimiek)
- Plynová značka sa líši podľa rúry: GM4 je ~180°C, ale môže byť ±15°C v závislosti od značky
- Celsius historicky nie je to isté ako centigrad: Celsiova stupnica bola pôvodne obrátená (100° bod mrazu, 0° bod varu!)
Praktické tipy pre teplotu
- Počasie: zapamätajte si kľúčové body (0°C=mráz, 20°C=príjemne, 30°C=horúco, 40°C=extrémne)
- Varenie: vnútorné teploty mäsa sú kľúčové pre bezpečnosť (165°F/74°C pre hydinu)
- Veda: vždy používajte Kelvin pre termodynamické výpočty (plynové zákony, entropia)
- Cestovanie: USA používa °F, väčšina sveta používa °C - poznajte približný prevod
- Horúčka: normálna telesná teplota 37°C (98,6°F); horúčka začína okolo 38°C (100,4°F)
- Nadmorská výška: voda vrie pri nižších teplotách so stúpajúcou nadmorskou výškou (~95°C v 2000m)
Aplikácie teploty v rôznych priemyselných odvetviach
Priemyselná výroba
- Spracovanie kovov a kovanieVýroba ocele (∼1538°C), kontrola zliatin a krivky tepelného spracovania si vyžadujú presné meranie vysokých teplôt pre kvalitu, mikroštruktúru a bezpečnosť
- Chemický a petrochemický priemyselKrakovanie, reformovanie, polymerizácia a destilačné kolóny sa spoliehajú na presné teplotné profilovanie pre výťažok, bezpečnosť a účinnosť v širokom rozsahu
- Elektronika a polovodičeŽíhanie v peci (1000°C+), depozitné/leptacie okná a prísna kontrola v čistých priestoroch (±0,1°C) sú základom výkonu a výťažnosti pokročilých zariadení
Medicína a zdravotná starostlivosť
- Sledovanie telesnej teplotyNormálny rozsah vnútornej teploty 36,1–37,2°C; prahové hodnoty horúčky; liečba hypotermie/hypertermie; nepretržité sledovanie v intenzívnej starostlivosti a chirurgii
- Skladovanie farmaceutických výrobkovChladiaci reťazec vakcín (2–8°C), ultrachladné mrazničky (až do −80°C) a sledovanie odchýlok pre lieky citlivé na teplotu
- Kalibrácia lekárskeho vybaveniaSterilizácia (autoklávy pri 121°C), kryoterapia (−196°C kvapalný dusík) a kalibrácia diagnostických a terapeutických zariadení
Vedecký výskum
- Fyzika a materiálové vedySupravodivosť blízko 0 K, kryogenika, fázové prechody, fyzika plazmy (rozsah megakelvinov) a presná metrológia
- Chemický výskumKinetika a rovnováha reakcií, kontrola kryštalizácie a tepelná stabilita počas syntézy a analýzy
- Vesmír a letectvoSystémy tepelnej ochrany, kryogénne pohonné hmoty (LH₂ pri −253°C), tepelná rovnováha kozmických lodí a štúdie planetárnych atmosfér
Kulinárske umenie a bezpečnosť potravín
- Presné pečenie a cukrárstvoKysnutie chleba (26–29°C), temperovanie čokolády (31–32°C), cukrové stupne a riadenie profilu rúry pre konzistentné výsledky
- Bezpečnosť a kvalita mäsaBezpečné vnútorné teploty (hydina 74°C, hovädzie mäso 63°C), zvyškové varenie, tabuľky sous-vide a súlad s HACCP
- Konzervácia a bezpečnosť potravínNebezpečná zóna potravín (4–60°C), rýchle chladenie, integrita chladiaceho reťazca a kontrola rastu patogénov
Aplikácie teploty v reálnom svete
- Priemyselné procesy vyžadujú presnú kontrolu teploty pre metalurgiu, chemické reakcie a výrobu polovodičov
- Lekárske aplikácie zahŕňajú monitorovanie telesnej teploty, skladovanie liekov a sterilizačné postupy
- Kulinárske umenie závisí od špecifických teplôt pre bezpečnosť potravín, chémiu pečenia a prípravu mäsa
- Vedecký výskum používa extrémne teploty od kryogeniky (mK) po fyziku plazmy (MK)
- Systémy HVAC optimalizujú ľudský komfort pomocou regionálnych teplotných stupníc a regulácie vlhkosti
Vesmír extrémnych teplôt
Od kvantovej nuly po kozmickú fúziu
Teplota sa v študovaných kontextoch pohybuje cez 32 rádov veľkosti — od nanokelvinových kvantových plynov blízko absolútnej nuly po megakelvinové plazmy a hviezdne jadrá. Mapovanie tohto rozsahu osvetľuje hmotu, energiu a fázové správanie naprieč vesmírom.
Univerzálne teplotné javy
| Jav | Kelvin (K) | Celsius (°C) | Fahrenheit (°F) | Fyzikálny význam |
|---|---|---|---|---|
| Absolútna nula (teoretická) | 0 K | -273,15°C | -459,67°F | Všetok molekulárny pohyb ustáva, kvantový základný stav |
| Bod varu kvapalného hélia | 4,2 K | -268,95°C | -452,11°F | Supravodivosť, kvantové javy, vesmírna technológia |
| Vrenie kvapalného dusíka | 77 K | -196°C | -321°F | Kryogénna konzervácia, supravodivé magnety |
| Bod mrazu vody | 273,15 K | 0°C | 32°F | Zachovanie života, poveternostné vzorce, definícia Celsia |
| Pohodlná izbová teplota | 295 K | 22°C | 72°F | Ľudský tepelný komfort, kontrola klímy v budovách |
| Teplota ľudského tela | 310 K | 37°C | 98,6°F | Optimálna ľudská fyziológia, lekársky zdravotný ukazovateľ |
| Bod varu vody | 373 K | 100°C | 212°F | Parná energia, varenie, definícia Celsia/Fahrenheita |
| Pečenie v domácej rúre | 450 K | 177°C | 350°F | Príprava jedla, chemické reakcie pri varení |
| Bod topenia olova | 601 K | 328°C | 622°F | Obrábanie kovov, spájkovanie v elektronike |
| Bod topenia železa | 1811 K | 1538°C | 2800°F | Výroba ocele, priemyselné obrábanie kovov |
| Teplota povrchu Slnka | 5778 K | 5505°C | 9941°F | Hviezdna fyzika, slnečná energia, svetelné spektrum |
| Teplota jadra Slnka | 15 000 000 K | 15 000 000°C | 27 000 000°F | Jadrová fúzia, výroba energie, evolúcia hviezd |
| Planckova teplota (teoretické maximum) | 1,416784 × 10³² K | 1,416784 × 10³² °C | 2,55 × 10³² °F | Hranica teoretickej fyziky, podmienky Veľkého tresku, kvantová gravitácia (CODATA 2018) |
Fascinujúce fakty o teplote
Najchladnejšia teplota, aká kedy bola umelo dosiahnutá, je 0,0000000001 K - jedna desatina miliardtiny stupňa nad absolútnou nulou, chladnejšie ako vesmír!
Bleskové kanály dosahujú teploty 30 000 K (53 540°F) - päťkrát teplejšie ako povrch Slnka!
Vaše telo generuje teplo ekvivalentné 100-wattovej žiarovke a udržuje presnú teplotu v rozmedzí ±0,5°C pre prežitie!
Základné prevody teploty
Rýchle príklady prevodov
25°C (izbová teplota)→77°F
100°F (horúci deň)→37,8°C
273 K (bod mrazu vody)→0°C
27°C (teplý deň)→300 K
672°R (bod varu vody)→212°F
Kanonické vzorce na prevod
| Z Celsia na Fahrenheita | °F = (°C × 9/5) + 32 | 25°C → 77°F |
| Z Fahrenheita na Celsia | °C = (°F − 32) × 5/9 | 100°F → 37,8°C |
| Z Celsia na Kelvina | K = °C + 273,15 | 27°C → 300,15 K |
| Z Kelvina na Celsia | °C = K − 273,15 | 273,15 K → 0°C |
| Z Fahrenheita na Kelvina | K = (°F + 459,67) × 5/9 | 68°F → 293,15 K |
| Z Kelvina na Fahrenheita | °F = (K × 9/5) − 459,67 | 373,15 K → 212°F |
| Z Rankina na Kelvina | K = °R × 5/9 | 491,67°R → 273,15 K |
| Z Kelvina na Rankina | °R = K × 9/5 | 273,15 K → 491,67°R |
| Z Réaumura na Celsia | °C = °Ré × 5/4 | 80°Ré → 100°C |
| Z Delisla na Celsia | °C = 100 − (°De × 2/3) | 0°De → 100°C; 150°De → 0°C |
| Z Newtona na Celsia | °C = °N × 100/33 | 33°N → 100°C |
| Z Rømera na Celsia | °C = (°Rø − 7,5) × 40/21 | 60°Rø → 100°C |
| Z Celsia na Réaumura | °Ré = °C × 4/5 | 100°C → 80°Ré |
| Z Celsia na Delisla | °De = (100 − °C) × 3/2 | 0°C → 150°De; 100°C → 0°De |
| Z Celsia na Newtona | °N = °C × 33/100 | 100°C → 33°N |
| Z Celsia na Rømera | °Rø = (°C × 21/40) + 7,5 | 100°C → 60°Rø |
Univerzálne teplotné referenčné body
| Referenčný bod | Kelvin (K) | Celsius (°C) | Fahrenheit (°F) | Praktické použitie |
|---|---|---|---|---|
| Absolútna nula | 0 K | -273,15°C | -459,67°F | Teoretické minimum; kvantový základný stav |
| Trojný bod vody | 273,16 K | 0,01°C | 32,018°F | Presná termodynamická referencia; kalibrácia |
| Bod mrazu vody | 273,15 K | 0°C | 32°F | Bezpečnosť potravín, klíma, historický oporný bod Celsia |
| Izbová teplota | 295 K | 22°C | 72°F | Ľudský komfort, návrhový bod pre HVAC |
| Teplota ľudského tela | 310 K | 37°C | 98,6°F | Klinický vitálny znak; monitorovanie zdravia |
| Bod varu vody | 373,15 K | 100°C | 212°F | Varenie, sterilizácia, parná energia (1 atm) |
| Pečenie v domácej rúre | 450 K | 177°C | 350°F | Bežné nastavenie na pečenie |
| Vrenie kvapalného dusíka | 77 K | -196°C | -321°F | Kryogenika a konzervácia |
| Bod topenia olova | 601 K | 328°C | 622°F | Spájkovanie, metalurgia |
| Bod topenia železa | 1811 K | 1538°C | 2800°F | Výroba ocele |
| Teplota povrchu Slnka | 5778 K | 5505°C | 9941°F | Solárna fyzika |
| Kozmické mikrovlnné pozadie | 2,7255 K | -270,4245°C | -454,764°F | Zvyškové žiarenie Veľkého tresku |
| Sublimácia suchého ľadu (CO₂) | 194,65 K | -78,5°C | -109,3°F | Preprava potravín, efekty hmly, laboratórne chladenie |
| Lambda bod hélia (prechod He-II) | 2,17 K | -270,98°C | -455,76°F | Prechod na suprakvapalinu; kryogenika |
| Vrenie kvapalného kyslíka | 90,19 K | -182,96°C | -297,33°F | Raketové okysličovadlá, medicínsky kyslík |
| Bod mrazu ortuti | 234,32 K | -38,83°C | -37,89°F | Obmedzenia kvapaliny teplomera |
| Najvyššia nameraná teplota vzduchu | 329,85 K | 56,7°C | 134,1°F | Údolie smrti (1913) — sporné; nedávno overené ~54,4°C |
| Najnižšia nameraná teplota vzduchu | 183,95 K | -89,2°C | -128,6°F | Stanica Vostok, Antarktída (1983) |
| Podávanie kávy (horúca, pitná) | 333,15 K | 60°C | 140°F | Pohodlné pitie; >70°C zvyšuje riziko obarenia |
| Pasterizácia mlieka (HTST) | 345,15 K | 72°C | 161,6°F | Vysoká teplota, krátky čas: 15 s |
Bod varu vody v závislosti od nadmorskej výšky (pribl.)
| Nadmorská výška | Celsius (°C) | Fahrenheit (°F) | Poznámky |
|---|---|---|---|
| Hladina mora (0 m) | 100°C | 212°F | Štandardný atmosférický tlak (1 atm) |
| 500 m | 98°C | 208°F | Približne |
| 1 000 m | 96,5°C | 205,7°F | Približne |
| 1 500 m | 95°C | 203°F | Približne |
| 2 000 m | 93°C | 199°F | Približne |
| 3 000 m | 90°C | 194°F | Približne |
Teplotné rozdiely vs. absolútne teploty
Jednotky rozdielu merajú intervaly (zmeny), a nie absolútne stavy.
- 1 Δ°C sa rovná 1 K (identická veľkosť)
- 1 Δ°F sa rovná 1 Δ°R a rovná sa 5/9 K
- Používajte Δ pre nárast/pokles teploty, gradienty a tolerancie
| Jednotka intervalu | Rovná sa (K) | Poznámky |
|---|---|---|
| Δ°C (rozdiel v stupňoch Celzia) | 1 K | Rovnaká veľkosť ako Kelvinov interval |
| Δ°F (rozdiel v stupňoch Fahrenheita) | 5/9 K | Rovnaká veľkosť ako Δ°R |
| Δ°R (rozdiel v stupňoch Rankina) | 5/9 K | Rovnaká veľkosť ako Δ°F |
Kulinárska konverzia plynovej značky (približná)
Plynová značka je približné nastavenie rúry; jednotlivé rúry sa líšia. Vždy overte teplomerom na rúru.
| Plynová značka | 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 |
Kompletný katalóg jednotiek teploty
Absolútne stupnice
| ID jednotky | Názov | Symbol | Opis | Prepočítať na Kelviny | Prepočítať z Kelvinov |
|---|---|---|---|---|---|
| K | kelvin | K | Základná jednotka SI pre termodynamickú teplotu. | K = K | K = K |
| water-triple | Trojný bod vody | TPW | Základná referencia: 1 TPW = 273,16 K | K = TPW × 273,16 | TPW = K ÷ 273,16 |
Relatívne stupnice
| ID jednotky | Názov | Symbol | Opis | Prepočítať na Kelviny | Prepočítať z Kelvinov |
|---|---|---|---|---|---|
| C | Celzius | °C | Stupnica založená na vode; veľkosť stupňa je rovnaká ako pri Kelvine | K = °C + 273,15 | °C = K − 273,15 |
| F | Fahrenheit | °F | Stupnica orientovaná na človeka, používaná v USA | K = (°F + 459,67) × 5/9 | °F = (K × 9/5) − 459,67 |
| R | Rankine | °R | Absolútny Fahrenheit s rovnakou veľkosťou stupňa ako °F | K = °R × 5/9 | °R = K × 9/5 |
Historické stupnice
| ID jednotky | Názov | Symbol | Opis | Prepočítať na Kelviny | Prepočítať z Kelvinov |
|---|---|---|---|---|---|
| Re | Réaumur | °Ré | 0°Ré bod mrazu, 80°Ré bod varu | K = (°Ré × 5/4) + 273,15 | °Ré = (K − 273,15) × 4/5 |
| De | Delisle | °De | Obrátený štýl: 0°De bod varu, 150°De bod mrazu | K = 373,15 − (°De × 2/3) | °De = (373,15 − K) × 3/2 |
| N | Newton | °N | 0°N bod mrazu, 33°N bod varu | K = 273,15 + (°N × 100/33) | °N = (K − 273,15) × 33/100 |
| Ro | Rømer | °Rø | 7,5°Rø bod mrazu, 60°Rø bod varu | K = 273,15 + ((°Rø − 7,5) × 40/21) | °Rø = ((K − 273,15) × 21/40) + 7,5 |
Vedecké a extrémne
| ID jednotky | Názov | Symbol | Opis | Prepočítať na Kelviny | Prepočítať z Kelvinov |
|---|---|---|---|---|---|
| mK | milikelvin | mK | Kryogenika a supravodivosť | K = mK × 1e−3 | mK = K × 1e3 |
| μK | mikrokelvin | μK | Boseho-Einsteinove kondenzáty; kvantové plyny | K = μK × 1e−6 | μK = K × 1e6 |
| nK | nanokelvin | nK | Hranica blízka absolútnej nule | K = nK × 1e−9 | nK = K × 1e9 |
| eV | elektrónvolt (teplotný ekvivalent) | eV | Energeticky ekvivalentná teplota; plazmy | K ≈ eV × 11604,51812 | eV ≈ K ÷ 11604,51812 |
| meV | milielektrónvolt (tepl. ekv.) | meV | Fyzika pevných látok | K ≈ meV × 11,60451812 | meV ≈ K ÷ 11,60451812 |
| keV | kiloelektrónvolt (tepl. ekv.) | keV | Vysokoenergetické plazmy | K ≈ keV × 1,160451812×10^7 | keV ≈ K ÷ 1,160451812×10^7 |
| dK | decikelvin | dK | Kelvin s predponou SI | K = dK × 1e−1 | dK = K × 10 |
| cK | centikelvin | cK | Kelvin s predponou SI | K = cK × 1e−2 | cK = K × 100 |
| kK | kilokelvin | kK | Astrofyzikálne plazmy | K = kK × 1000 | kK = K ÷ 1000 |
| MK | megakelvin | MK | Vnútro hviezd | K = MK × 1e6 | MK = K ÷ 1e6 |
| T_P | Planckova teplota | T_P | Teoretická horná hranica (CODATA 2018) | K = T_P × 1,416784×10^32 | T_P = K ÷ 1,416784×10^32 |
Jednotky rozdielu (intervalu)
| ID jednotky | Názov | Symbol | Opis | Prepočítať na Kelviny | Prepočítať z Kelvinov |
|---|---|---|---|---|---|
| dC | stupeň Celzia (rozdiel) | Δ°C | Teplotný interval rovný 1 K | — | — |
| dF | stupeň Fahrenheita (rozdiel) | Δ°F | Teplotný interval rovný 5/9 K | — | — |
| dR | stupeň Rankina (rozdiel) | Δ°R | Rovnaká veľkosť ako Δ°F (5/9 K) | — | — |
Kulinárske
| ID jednotky | Názov | Symbol | Opis | Prepočítať na Kelviny | Prepočítať z Kelvinov |
|---|---|---|---|---|---|
| GM | Plynová Značka (približne) | GM | Približné nastavenie plynovej rúry v Spojenom kráľovstve; pozri tabuľku vyššie | — | — |
Každodenné teplotné referenčné body
| Teplota | Kelvin (K) | Celsius (°C) | Fahrenheit (°F) | Kontext |
|---|---|---|---|---|
| Absolútna nula | 0 K | -273,15°C | -459,67°F | Teoretické minimum; kvantový základný stav |
| Kvapalné hélium | 4,2 K | -268,95°C | -452°F | Výskum supravodivosti |
| Kvapalný dusík | 77 K | -196°C | -321°F | Kryogénna konzervácia |
| Suchý ľad | 194,65 K | -78,5°C | -109°F | Preprava potravín, efekty hmly |
| Bod mrazu vody | 273,15 K | 0°C | 32°F | Tvorba ľadu, zimné počasie |
| Izbová teplota | 295 K | 22°C | 72°F | Ľudský komfort, návrh HVAC |
| Telesná teplota | 310 K | 37°C | 98,6°F | Normálna vnútorná teplota človeka |
| Horúci letný deň | 313 K | 40°C | 104°F | Varovanie pred extrémnymi horúčavami |
| Bod varu vody | 373 K | 100°C | 212°F | Varenie, sterilizácia |
| Pec na pizzu | 755 K | 482°C | 900°F | Pizza pečená na dreve |
| Tavenie ocele | 1811 K | 1538°C | 2800°F | Priemyselné obrábanie kovov |
| Povrch Slnka | 5778 K | 5505°C | 9941°F | Solárna fyzika |
Kalibrácia a medzinárodné teplotné štandardy
Pevné body ITS-90
| Pevný bod | Kelvin (K) | Celsius (°C) | Poznámky |
|---|---|---|---|
| Trojný bod vodíka | 13,8033 K | -259,3467°C | Základná kryogénna referencia |
| Trojný bod neónu | 24,5561 K | -248,5939°C | Kalibrácia pri nízkych teplotách |
| Trojný bod kyslíka | 54,3584 K | -218,7916°C | Kryogénne aplikácie |
| Trojný bod argónu | 83,8058 K | -189,3442°C | Referencia pre priemyselné plyny |
| Trojný bod ortuti | 234,3156 K | -38,8344°C | Historická kvapalina teplomera |
| Trojný bod vody | 273,16 K | 0,01°C | Definujúci referenčný bod (presný) |
| Bod topenia gália | 302,9146 K | 29,7646°C | Štandard blízky izbovej teplote |
| Bod mrazu india | 429,7485 K | 156,5985°C | Kalibrácia stredného rozsahu |
| Bod mrazu cínu | 505,078 K | 231,928°C | Rozsah teplôt spájkovania |
| Bod mrazu zinku | 692,677 K | 419,527°C | Referencia pre vysoké teploty |
| Bod mrazu hliníka | 933,473 K | 660,323°C | Štandard v metalurgii |
| Bod mrazu striebra | 1234,93 K | 961,78°C | Referencia pre drahé kovy |
| Bod mrazu zlata | 1337,33 K | 1064,18°C | Vysoko presný štandard |
| Bod mrazu medi | 1357,77 K | 1084,62°C | Referencia pre priemyselné kovy |
- ITS-90 (Medzinárodná teplotná stupnica z roku 1990) definuje teplotu pomocou týchto pevných bodov
- Moderné teplomery sa kalibrujú podľa týchto referenčných teplôt pre sledovateľnosť
- Redefinícia SI z roku 2019 umožňuje realizáciu Kelvina bez fyzických artefaktov
- Neistota kalibrácie sa zvyšuje pri extrémnych teplotách (veľmi nízkych alebo veľmi vysokých)
- Laboratóriá primárnych štandardov udržiavajú tieto pevné body s vysokou presnosťou
Najlepšie postupy merania
Zaokrúhľovanie a neistota merania
- Uvádzajte teplotu s primeranou presnosťou: domáce teplomery zvyčajne ±0,5°C, vedecké prístroje ±0,01°C alebo lepšie
- Prevody na Kelviny: pre presnú prácu vždy používajte 273,15 (nie 273): K = °C + 273,15
- Vyhnite sa falošnej presnosti: neuvádzajte 98,6°F ako 37,00000°C; vhodné zaokrúhlenie je 37,0°C
- Teplotné rozdiely majú rovnakú neistotu ako absolútne merania v rovnakej stupnici
- Pri prevode zachovajte platné číslice: 20°C (2 platné číslice) → 68°F, nie 68,00°F
- Posun kalibrácie: Teplomery by sa mali pravidelne rekalibrovať, najmä pri extrémnych teplotách
Terminológia a symboly teploty
- Kelvin používa 'K' bez symbolu stupňa (zmenené v roku 1967): Píšte '300 K', nie '300°K'
- Celsius, Fahrenheit a iné relatívne stupnice používajú symbol stupňa: °C, °F, °Ré atď.
- Predpona Delta (Δ) označuje teplotný rozdiel: Δ5°C znamená zmenu o 5 stupňov, nie absolútnu teplotu 5°C
- Absolútna nula: 0 K = -273,15°C = -459,67°F (teoretické minimum; tretí zákon termodynamiky)
- Trojný bod: jedinečná teplota a tlak, pri ktorých koexistujú pevná, kvapalná a plynná fáza (pre vodu: 273,16 K pri 611,657 Pa)
- Termodynamická teplota: teplota meraná v Kelvinoch relatívne k absolútnej nule
- ITS-90: Medzinárodná teplotná stupnica z roku 1990, súčasný štandard pre praktickú termometriu
- Kryogenika: veda o teplotách pod -150°C (123 K); supravodivosť, kvantové efekty
- Pyrometria: meranie vysokých teplôt (nad ~600°C) pomocou tepelného žiarenia
- Tepelná rovnováha: dva systémy v kontakte si nevymieňajú žiadne čisté teplo; majú rovnakú teplotu
Často kladené otázky o teplote
Ako prepočítate stupne Celzia na Fahrenheita?
Použite °F = (°C × 9/5) + 32. Príklad: 25°C → 77°F
Ako prepočítate stupne Fahrenheita na Celsia?
Použite °C = (°F − 32) × 5/9. Príklad: 100°F → 37,8°C
Ako prepočítate stupne Celsia na Kelviny?
Použite K = °C + 273,15. Príklad: 27°C → 300,15 K
Ako prepočítate stupne Fahrenheita na Kelviny?
Použite K = (°F + 459,67) × 5/9. Príklad: 68°F → 293,15 K
Aký je rozdiel medzi °C a Δ°C?
°C vyjadruje absolútnu teplotu; Δ°C vyjadruje teplotný rozdiel (interval). 1 Δ°C sa rovná 1 K
Čo je Rankine (°R)?
Absolútna stupnica používajúca stupne Fahrenheita: 0°R = absolútna nula; °R = K × 9/5
Čo je trojný bod vody?
273,16 K, kde koexistujú pevná, kvapalná a plynná fáza vody; používa sa ako termodynamická referencia
Ako súvisia elektrónvolty s teplotou?
1 eV zodpovedá 11604,51812 K prostredníctvom Boltzmannovej konštanty (k_B). Používa sa pre plazmy a v kontextoch s vysokou energiou
Čo je Planckova teplota?
Približne 1,4168×10^32 K, teoretická horná hranica, pri ktorej sa známa fyzika rozpadá
Aké sú typické izbové a telesné teploty?
Izbová ~22°C (295 K); ľudské telo ~37°C (310 K)
Prečo nemá Kelvin symbol stupňa?
Kelvin je absolútna termodynamická jednotka definovaná prostredníctvom fyzikálnej konštanty (k_B), nie ľubovoľná stupnica, preto používa K (nie °K).
Môže byť teplota v Kelvinoch záporná?
Absolútna teplota v Kelvinoch nemôže byť záporná; niektoré systémy však vykazujú „zápornú teplotu“ v zmysle inverzie populácie — sú horúcejšie ako akýkoľvek kladný K.
Kompletný Adresár Nástrojov
Všetkých 71 nástrojov dostupných na UNITS
Filtrovať podľa:
Kategórie: