ตัวแปลงอุณหภูมิ
จากศูนย์สัมบูรณ์สู่แกนกลางดาวฤกษ์: การเรียนรู้ทุกมาตราส่วนอุณหภูมิ
อุณหภูมิควบคุมทุกอย่างตั้งแต่กลศาสตร์ควอนตัมไปจนถึงการหลอมรวมของดาวฤกษ์ จากกระบวนการทางอุตสาหกรรมไปจนถึงความสะดวกสบายในชีวิตประจำวัน คู่มือที่เชื่อถือได้นี้ครอบคลุมทุกมาตราส่วนหลัก (เคลวิน, เซลเซียส, ฟาเรนไฮต์, แรงคิน, โรเมอร์, เดลิเซิล, นิวตัน, เรอเมอร์), ความแตกต่างของอุณหภูมิ (Δ°C, Δ°F, Δ°R), ค่าสุดขีดทางวิทยาศาสตร์ (mK, μK, nK, eV) และจุดอ้างอิงที่ใช้งานได้จริง — ปรับให้เหมาะสมที่สุดเพื่อความชัดเจน, ความแม่นยำ, และ SEO
สิ่งที่คุณสามารถแปลงได้
ตัวแปลงนี้จัดการหน่วยอุณหภูมิมากกว่า 30 หน่วย รวมถึงมาตราส่วนสัมบูรณ์ (เคลวิน, แรงคิน), มาตราส่วนสัมพัทธ์ (เซลเซียส, ฟาเรนไฮต์), มาตราส่วนทางประวัติศาสตร์ (โรเมอร์, เดลิเซิล, นิวตัน, เรอเมอร์), หน่วยทางวิทยาศาสตร์ (มิลลิเคลวินถึงเมกะเคลวิน, อิเล็กตรอนโวลต์), ความแตกต่างของอุณหภูมิ (Δ°C, Δ°F), และมาตราส่วนการทำอาหาร (Gas Mark) แปลงค่าได้อย่างแม่นยำในทุกการวัดอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์, วิทยาศาสตร์, และชีวิตประจำวัน
มาตราส่วนอุณหภูมิพื้นฐาน
เคลวิน (K) - มาตราส่วนอุณหภูมิสัมบูรณ์
หน่วยฐาน SI สำหรับอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ ตั้งแต่ปี 2019 เคลวินถูกนิยามโดยการกำหนดค่าคงที่ของโบลทซ์มันน์ (k_B = 1.380649×10⁻²³ J·K⁻¹) มันเป็นมาตราส่วนสัมบูรณ์ที่มี 0 K ที่ศูนย์สัมบูรณ์ ซึ่งเป็นรากฐานสำหรับอุณหพลศาสตร์, ไครโอเจนิกส์, กลศาสตร์สถิติ, และการคำนวณทางวิทยาศาสตร์ที่แม่นยำ
มาตราส่วนทางวิทยาศาสตร์ (สัมบูรณ์)
หน่วยฐาน: เคลวิน (K) - อ้างอิงจากศูนย์สัมบูรณ์
ข้อดี: การคำนวณทางอุณหพลศาสตร์, กลศาสตร์ควอนตัม, ฟิสิกส์สถิติ, สัดส่วนโดยตรงกับพลังงานโมเลกุล
การใช้งาน: งานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมด, การสำรวจอวกาศ, ไครโอเจนิกส์, ตัวนำยิ่งยวด, ฟิสิกส์ของอนุภาค
- เคลวิน (K) - มาตราส่วนสัมบูรณ์มาตราส่วนสัมบูรณ์ที่เริ่มต้นที่ 0 K; ขนาดขององศาเท่ากับเซลเซียส ใช้ในกฎของแก๊ส, การแผ่รังสีของวัตถุดำ, ไครโอเจนิกส์, และสมการทางอุณหพลศาสตร์
- เซลเซียส (°C) - มาตราส่วนที่ใช้น้ำเป็นเกณฑ์นิยามโดยการเปลี่ยนสถานะของน้ำที่ความดันมาตรฐาน (0°C จุดเยือกแข็ง, 100°C จุดเดือด); ขนาดขององศาเท่ากับเคลวิน ใช้กันอย่างแพร่หลายในห้องปฏิบัติการ, อุตสาหกรรม, และชีวิตประจำวันทั่วโลก
- แรงคิน (°R) - ฟาเรนไฮต์สัมบูรณ์มาตราส่วนสัมบูรณ์ที่เทียบเท่ากับฟาเรนไฮต์โดยมีขนาดขององศาเท่ากัน; 0°R = ศูนย์สัมบูรณ์ เป็นที่นิยมในอุณหพลศาสตร์และวิศวกรรมการบินและอวกาศของสหรัฐอเมริกา
มาตราส่วนทางประวัติศาสตร์และภูมิภาค
หน่วยฐาน: ฟาเรนไฮต์ (°F) - มาตราส่วนความสะดวกสบายของมนุษย์
ข้อดี: ความแม่นยำในระดับมนุษย์สำหรับสภาพอากาศ, การตรวจสอบอุณหภูมิร่างกาย, การควบคุมความสะดวกสบาย
การใช้งาน: สหรัฐอเมริกา, บางประเทศในแถบแคริบเบียน, การรายงานสภาพอากาศ, การใช้งานทางการแพทย์
- ฟาเรนไฮต์ (°F) - มาตราส่วนความสะดวกสบายของมนุษย์มาตราส่วนที่มุ่งเน้นมนุษย์: น้ำแข็งตัวที่ 32°F และเดือดที่ 212°F (1 atm) เป็นที่นิยมในสภาพอากาศของสหรัฐอเมริกา, HVAC, การทำอาหาร, และบริบททางการแพทย์
- โรเมอร์ (°Ré) - มาตราส่วนยุโรปในประวัติศาสตร์มาตราส่วนยุโรปในประวัติศาสตร์ที่มี 0°Ré ที่จุดเยือกแข็ง และ 80°Ré ที่จุดเดือด ยังคงมีการอ้างอิงในสูตรอาหารเก่าๆ และบางอุตสาหกรรม
- นิวตัน (°N) - มาตราส่วนวิทยาศาสตร์ในประวัติศาสตร์เสนอโดย ไอแซก นิวตัน (1701) โดยมี 0°N ที่จุดเยือกแข็ง และ 33°N ที่จุดเดือด ปัจจุบันมีความน่าสนใจในเชิงประวัติศาสตร์เป็นหลัก
แนวคิดหลักของมาตราส่วนอุณหภูมิ
- เคลวิน (K) เป็นมาตราส่วนสัมบูรณ์ที่เริ่มต้นที่ 0 K (ศูนย์สัมบูรณ์) - จำเป็นสำหรับการคำนวณทางวิทยาศาสตร์
- เซลเซียส (°C) ใช้จุดอ้างอิงของน้ำ: 0°C จุดเยือกแข็ง, 100°C จุดเดือดที่ความดันมาตรฐาน
- ฟาเรนไฮต์ (°F) ให้ความแม่นยำในระดับมนุษย์: 32°F จุดเยือกแข็ง, 212°F จุดเดือด, เป็นที่นิยมในสภาพอากาศของสหรัฐอเมริกา
- แรงคิน (°R) รวมการอ้างอิงศูนย์สัมบูรณ์กับขนาดขององศาฟาเรนไฮต์สำหรับงานวิศวกรรม
- งานทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมดควรใช้เคลวินสำหรับการคำนวณทางอุณหพลศาสตร์และกฎของแก๊ส
วิวัฒนาการของการวัดอุณหภูมิ
ยุคแรก: จากประสาทสัมผัสของมนุษย์สู่เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์
การประเมินอุณหภูมิในสมัยโบราณ (ก่อน ค.ศ. 1500)
ก่อนเทอร์โมมิเตอร์: วิธีการที่อิงกับมนุษย์
- การทดสอบด้วยการสัมผัสด้วยมือ: ช่างตีเหล็กในสมัยโบราณวัดอุณหภูมิของโลหะด้วยการสัมผัส - ซึ่งมีความสำคัญต่อการตีอาวุธและเครื่องมือ
- การจดจำสี: การเผาเครื่องปั้นดินเผาตามสีของเปลวไฟและดินเหนียว - สีแดง, ส้ม, เหลือง, ขาว บ่งบอกถึงความร้อนที่เพิ่มขึ้น
- การสังเกตพฤติกรรม: พฤติกรรมของสัตว์เปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อม - รูปแบบการอพยพ, สัญญาณการจำศีล
- ตัวชี้วัดจากพืช: การเปลี่ยนแปลงของใบไม้, รูปแบบการออกดอกเป็นตัวนำทางอุณหภูมิ - ปฏิทินเกษตรกรรมที่อิงตามฟีโนโลยี
- สถานะของน้ำ: น้ำแข็ง, ของเหลว, ไอน้ำ - การอ้างอิงอุณหภูมิสากลที่เก่าแก่ที่สุดในทุกวัฒนธรรม
ก่อนที่จะมีเครื่องมือ, อารยธรรมต่างๆ ได้ประเมินอุณหภูมิผ่านประสาทสัมผัสของมนุษย์และสัญญาณจากธรรมชาติ — การทดสอบด้วยการสัมผัส, สีของเปลวไฟและวัสดุ, พฤติกรรมของสัตว์, และวัฏจักรของพืช — ซึ่งเป็นรากฐานเชิงประจักษ์ของความรู้เกี่ยวกับความร้อนในยุคแรก
กำเนิดเทอร์โมเมทรี (1593-1742)
การปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์: การวัดปริมาณอุณหภูมิ
- 1593: เทอร์โมสโคปของกาลิเลโอ - อุปกรณ์วัดอุณหภูมิเครื่องแรกที่ใช้การขยายตัวของอากาศในหลอดที่เต็มไปด้วยน้ำ
- 1654: เฟอร์ดินานโดที่ 2 แห่งทัสคานี - เทอร์โมมิเตอร์แบบของเหลวในแก้วที่ปิดสนิทเครื่องแรก (แอลกอฮอล์)
- 1701: ไอแซก นิวตัน - เสนอมาตราส่วนอุณหภูมิที่มี 0°N ที่จุดเยือกแข็ง, 33°N ที่อุณหภูมิร่างกาย
- 1714: กาเบรียล ฟาเรนไฮต์ - เทอร์โมมิเตอร์ปรอทและมาตราส่วนมาตรฐาน (32°F จุดเยือกแข็ง, 212°F จุดเดือด)
- 1730: เรอเน โรเมอร์ - เทอร์โมมิเตอร์แอลกอฮอล์ที่มีมาตราส่วน 0°r จุดเยือกแข็ง, 80°r จุดเดือด
- 1742: อันเดอร์ส เซลเซียส - มาตราส่วนเซนติเกรดที่มี 0°C จุดเยือกแข็ง, 100°C จุดเดือด (เดิมทีกลับหัว!)
- 1743: ฌอง-ปิแอร์ คริสติน - กลับมาตราส่วนเซลเซียสให้เป็นรูปแบบปัจจุบัน
การปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ได้เปลี่ยนอุณหภูมิจากความรู้สึกเป็นการวัด จากเทอร์โมสโคปของกาลิเลโอไปจนถึงเทอร์โมมิเตอร์ปรอทของฟาเรนไฮต์และมาตราส่วนเซนติเกรดของเซลเซียส, เครื่องมือวัดได้ทำให้เกิดเทอร์โมเมทรีที่แม่นยำและทำซ้ำได้ในทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรม
การค้นพบอุณหภูมิสัมบูรณ์ (1702-1854)
การค้นหาศูนย์สัมบูรณ์ (1702-1848)
การค้นพบขีดจำกัดล่างของอุณหภูมิ
- 1702: กีโยม อามงตง - สังเกตว่าความดันแก๊ส → 0 ที่อุณหภูมิคงที่, ซึ่งบ่งชี้ถึงศูนย์สัมบูรณ์
- 1787: ชาร์ลส์ ชาร์ลส์ - ค้นพบว่าแก๊สหดตัวลง 1/273 ต่อ °C (กฎของชาร์ลส์)
- 1802: โจเซฟ เกลูซัก - ปรับปรุงกฎของแก๊ส, คาดการณ์ไปถึง -273°C ว่าเป็นค่าต่ำสุดทางทฤษฎี
- 1848: วิลเลียม ทอมสัน (ลอร์ด เคลวิน) - เสนอมาตราส่วนอุณหภูมิสัมบูรณ์ที่เริ่มต้นที่ -273.15°C
- 1854: มาตราส่วนเคลวินได้รับการยอมรับ - 0 K เป็นศูนย์สัมบูรณ์, ขนาดขององศาเท่ากับเซลเซียส
การทดลองกฎของแก๊สได้เปิดเผยขีดจำกัดพื้นฐานของอุณหภูมิ โดยการคาดการณ์ปริมาตรและความดันของแก๊สไปสู่ศูนย์, นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบศูนย์สัมบูรณ์ (-273.15°C), ซึ่งนำไปสู่มาตราส่วนเคลวิน—ซึ่งจำเป็นสำหรับอุณหพลศาสตร์และกลศาสตร์สถิติ
ยุคใหม่: จากวัตถุโบราณสู่ค่าคงที่พื้นฐาน
การกำหนดมาตรฐานสมัยใหม่ (1887-2019)
จากมาตรฐานทางกายภาพสู่ค่าคงที่พื้นฐาน
- 1887: สำนักงานชั่งตวงวัดระหว่างประเทศ - มาตรฐานอุณหภูมิระหว่างประเทศฉบับแรก
- 1927: มาตราส่วนอุณหภูมิระหว่างประเทศ (ITS-27) - อิงตามจุดคงที่ 6 จุดจาก O₂ ถึง Au
- 1948: เซลเซียสแทนที่ 'เซนติเกรด' อย่างเป็นทางการ - มติที่ 9 ของ CGPM
- 1954: จุดสามสถานะของน้ำ (273.16 K) - นิยามเป็นจุดอ้างอิงพื้นฐานของเคลวิน
- 1967: เคลวิน (K) ได้รับการยอมรับเป็นหน่วยฐาน SI - แทนที่ 'องศาเคลวิน' (°K)
- 1990: ITS-90 - มาตราส่วนอุณหภูมิระหว่างประเทศปัจจุบันที่มีจุดคงที่ 17 จุด
- 2019: การนิยามใหม่ของ SI - เคลวินถูกนิยามโดยค่าคงที่ของโบลทซ์มันน์ (k_B = 1.380649×10⁻²³ J·K⁻¹)
เทอร์โมเมทรีสมัยใหม่ได้วิวัฒนาการจากวัตถุทางกายภาพไปสู่ฟิสิกส์พื้นฐาน การนิยามใหม่ในปี 2019 ได้ยึดเคลวินเข้ากับค่าคงที่ของโบลทซ์มันน์, ทำให้การวัดอุณหภูมิสามารถทำซ้ำได้ทุกที่ในจักรวาลโดยไม่ต้องอาศัยมาตรฐานทางวัสดุ
ทำไมการนิยามใหม่ปี 2019 จึงมีความสำคัญ
การนิยามใหม่ของเคลวินเป็นการเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์จากการวัดที่อิงกับวัสดุไปสู่การวัดที่อิงกับฟิสิกส์
- ความสามารถในการทำซ้ำได้ในระดับสากล: ห้องปฏิบัติการใดๆ ที่มีมาตรฐานควอนตัมสามารถสร้างเคลวินได้อย่างอิสระ
- ความเสถียรในระยะยาว: ค่าคงที่ของโบลทซ์มันน์ไม่เปลี่ยนแปลง, ไม่เสื่อมสภาพ, หรือต้องการการเก็บรักษา
- อุณหภูมิสุดขีด: ช่วยให้สามารถวัดค่าได้อย่างแม่นยำจากนาโนเคลวินถึงจิกะเคลวิน
- เทคโนโลยีควอนตัม: สนับสนุนการวิจัยด้านคอมพิวเตอร์ควอนตัม, ไครโอเจนิกส์, และตัวนำยิ่งยวด
- ฟิสิกส์พื้นฐาน: หน่วยฐาน SI ทั้งหมดถูกนิยามโดยค่าคงที่ของธรรมชาติ
วิวัฒนาการของการวัดอุณหภูมิ
- วิธีการในยุคแรกอาศัยการสัมผัสที่เป็นอัตวิสัยและปรากฏการณ์ทางธรรมชาติเช่นน้ำแข็งละลาย
- 1593: กาลิเลโอประดิษฐ์เทอร์โมสโคปเครื่องแรก, ซึ่งนำไปสู่การวัดอุณหภูมิเชิงปริมาณ
- 1724: แดเนียล ฟาเรนไฮต์ได้กำหนดมาตรฐานเทอร์โมมิเตอร์ปรอทด้วยมาตราส่วนที่เราใช้ในปัจจุบัน
- 1742: อันเดอร์ส เซลเซียสสร้างมาตราส่วนเซนติเกรดโดยอิงตามการเปลี่ยนสถานะของน้ำ
- 1848: ลอร์ด เคลวินได้ก่อตั้งมาตราส่วนอุณหภูมิสัมบูรณ์, ซึ่งเป็นพื้นฐานของฟิสิกส์สมัยใหม่
เคล็ดลับช่วยจำและเทคนิคการแปลงค่าอย่างรวดเร็ว
การแปลงค่าในใจอย่างรวดเร็ว
การประมาณค่าอย่างรวดเร็วสำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวัน:
- C เป็น F (คร่าวๆ): คูณสอง, บวก 30 (เช่น, 20°C → 40+30 = 70°F, ค่าจริง: 68°F)
- F เป็น C (คร่าวๆ): ลบ 30, หารด้วยสอง (เช่น, 70°F → 40÷2 = 20°C, ค่าจริง: 21°C)
- C เป็น K: แค่บวก 273 (หรือ 273.15 เพื่อความแม่นยำ)
- K เป็น C: ลบ 273 (หรือ 273.15)
- F เป็น K: บวก 460, คูณด้วย 5/9 (หรือใช้ (F+459.67)×5/9 เพื่อความแม่นยำ)
สูตรการแปลงค่าที่แม่นยำ
สำหรับการคำนวณที่แม่นยำ:
- C เป็น F: F = (C × 9/5) + 32 หรือ F = (C × 1.8) + 32
- F เป็น C: C = (F - 32) × 5/9
- C เป็น K: K = C + 273.15
- K เป็น C: C = K - 273.15
- F เป็น K: K = (F + 459.67) × 5/9
- K เป็น F: F = (K × 9/5) - 459.67
อุณหภูมิอ้างอิงที่สำคัญ
จดจำจุดอ้างอิงเหล่านี้:
- ศูนย์สัมบูรณ์: 0 K = -273.15°C = -459.67°F (อุณหภูมิต่ำสุดที่เป็นไปได้)
- น้ำแข็งตัว: 273.15 K = 0°C = 32°F (ความดัน 1 atm)
- จุดสามสถานะของน้ำ: 273.16 K = 0.01°C (จุดนิยามที่แน่นอน)
- อุณหภูมิห้อง: ~293 K = 20°C = 68°F (อุณหภูมิแวดล้อมที่สบาย)
- อุณหภูมิร่างกาย: 310.15 K = 37°C = 98.6°F (อุณหภูมิแกนกลางปกติของมนุษย์)
- น้ำเดือด: 373.15 K = 100°C = 212°F (1 atm, ระดับน้ำทะเล)
- เตาอบปานกลาง: ~450 K = 180°C = 356°F (Gas Mark 4)
ความแตกต่างของอุณหภูมิ (ช่วง)
การทำความเข้าใจหน่วย Δ (เดลตา):
- การเปลี่ยนแปลง 1°C = การเปลี่ยนแปลง 1 K = การเปลี่ยนแปลง 1.8°F = การเปลี่ยนแปลง 1.8°R (ขนาด)
- ใช้คำนำหน้า Δ สำหรับความแตกต่าง: Δ°C, Δ°F, ΔK (ไม่ใช่อุณหภูมิสัมบูรณ์)
- ตัวอย่าง: หากอุณหภูมิเพิ่มขึ้นจาก 20°C เป็น 25°C, นั่นคือการเปลี่ยนแปลง Δ5°C = Δ9°F
- อย่าบวก/ลบอุณหภูมิสัมบูรณ์ในมาตราส่วนที่แตกต่างกัน (20°C + 30°F ≠ 50 อะไรทั้งนั้น!)
- สำหรับช่วง, เคลวินและเซลเซียสเหมือนกัน (ช่วง 1 K = ช่วง 1°C)
ข้อผิดพลาดทั่วไปที่ควรหลีกเลี่ยง
- เคลวินไม่มีสัญลักษณ์องศา: เขียน 'K' ไม่ใช่ '°K' (เปลี่ยนแปลงในปี 1967)
- อย่าสับสนระหว่างอุณหภูมิสัมบูรณ์กับความแตกต่าง: 5°C ≠ Δ5°C ในบริบท
- ไม่สามารถบวก/คูณอุณหภูมิได้โดยตรง: 10°C × 2 ≠ พลังงานความร้อนที่เทียบเท่า 20°C
- แรงคินคือฟาเรนไฮต์สัมบูรณ์: 0°R = ศูนย์สัมบูรณ์, ไม่ใช่ 0°F
- เคลวินติดลบเป็นไปไม่ได้: 0 K คือค่าต่ำสุดสัมบูรณ์ (ยกเว้นข้อยกเว้นทางควอนตัม)
- Gas Mark แตกต่างกันไปตามเตาอบ: GM4 คือ ~180°C แต่อาจเป็น ±15°C ขึ้นอยู่กับยี่ห้อ
- เซลเซียส ≠ เซนติเกรดในอดีต: เดิมทีเซลเซียสกลับหัว (100° จุดเยือกแข็ง, 0° จุดเดือด!)
เคล็ดลับอุณหภูมิที่ใช้งานได้จริง
- สภาพอากาศ: จดจำจุดสำคัญ (0°C=จุดเยือกแข็ง, 20°C=ดี, 30°C=ร้อน, 40°C=ร้อนจัด)
- การทำอาหาร: อุณหภูมิภายในเนื้อสัตว์มีความสำคัญต่อความปลอดภัย (165°F/74°C สำหรับสัตว์ปีก)
- วิทยาศาสตร์: ใช้เคลวินเสมอสำหรับการคำนวณทางอุณหพลศาสตร์ (กฎของแก๊ส, เอนโทรปี)
- การเดินทาง: สหรัฐอเมริกาใช้ °F, ส่วนใหญ่ของโลกใช้ °C - เรียนรู้การแปลงค่าคร่าวๆ
- ไข้: อุณหภูมิร่างกายปกติ 37°C (98.6°F); ไข้เริ่มที่ประมาณ 38°C (100.4°F)
- ความสูง: น้ำเดือดที่อุณหภูมิต่ำลงเมื่อความสูงเพิ่มขึ้น (~95°C ที่ 2000 เมตร)
การประยุกต์ใช้อุณหภูมิในอุตสาหกรรมต่างๆ
การผลิตทางอุตสาหกรรม
- การแปรรูปโลหะและการตีขึ้นรูปการผลิตเหล็ก (∼1538°C), การควบคุมโลหะผสม, และเส้นโค้งการอบชุบด้วยความร้อนต้องการการวัดอุณหภูมิสูงที่แม่นยำเพื่อคุณภาพ, โครงสร้างจุลภาค, และความปลอดภัย
- เคมีและปิโตรเคมีการแตกตัว, การปฏิรูป, การเกิดพอลิเมอร์, และหอกลั่นต้องอาศัยการทำโปรไฟล์อุณหภูมิที่แม่นยำเพื่อให้ได้ผลผลิต, ความปลอดภัย, และประสิทธิภาพในช่วงกว้าง
- อิเล็กทรอนิกส์และสารกึ่งตัวนำการอบอ่อนในเตาเผา (1000°C+), หน้าต่างการสะสม/การกัด, และการควบคุมห้องสะอาดที่เข้มงวด (±0.1°C) เป็นรากฐานของประสิทธิภาพและผลผลิตของอุปกรณ์ขั้นสูง
การแพทย์และการดูแลสุขภาพ
- การตรวจสอบอุณหภูมิร่างกายช่วงอุณหภูมิแกนกลางปกติ 36.1–37.2°C; เกณฑ์ของไข้; การจัดการภาวะอุณหภูมิต่ำ/ภาวะอุณหภูมิสูง; การตรวจสอบอย่างต่อเนื่องในการดูแลผู้ป่วยวิกฤตและการผ่าตัด
- การเก็บรักษายาห่วงโซ่ความเย็นของวัคซีน (2–8°C), ตู้แช่แข็งอุณหภูมิต่ำมาก (ลงไปถึง −80°C), และการติดตามการเบี่ยงเบนสำหรับยาที่ไวต่ออุณหภูมิ
- การสอบเทียบอุปกรณ์ทางการแพทย์การฆ่าเชื้อ (หม้อนึ่งความดัน 121°C), การบำบัดด้วยความเย็น (ไนโตรเจนเหลว −196°C), และการสอบเทียบอุปกรณ์วินิจฉัยและรักษา
การวิจัยทางวิทยาศาสตร์
- ฟิสิกส์และวัสดุศาสตร์ตัวนำยิ่งยวดใกล้ 0 K, ไครโอเจนิกส์, การเปลี่ยนสถานะ, ฟิสิกส์ของพลาสมา (ช่วงเมกะเคลวิน), และมาตรวิทยาที่แม่นยำ
- การวิจัยทางเคมีจลนพลศาสตร์และสมดุลของปฏิกิริยา, การควบคุมการตกผลึก, และความเสถียรทางความร้อนระหว่างการสังเคราะห์และการวิเคราะห์
- อวกาศและการบินและอวกาศระบบป้องกันความร้อน, เชื้อเพลิงไครโอเจนิก (LH₂ ที่ −253°C), สมดุลความร้อนของยานอวกาศ, และการศึกษาบรรยากาศของดาวเคราะห์
ศิลปะการทำอาหารและความปลอดภัยของอาหาร
- การอบขนมและเพสตรี้ที่แม่นยำการหมักแป้งขนมปัง (26–29°C), การเทมเปอร์ช็อกโกแลต (31–32°C), ขั้นตอนของน้ำตาล, และการจัดการโปรไฟล์เตาอบเพื่อผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอ
- ความปลอดภัยและคุณภาพของเนื้อสัตว์อุณหภูมิภายในที่ปลอดภัย (สัตว์ปีก 74°C, เนื้อวัว 63°C), การปรุงอาหารต่อ, ตารางซูวี, และการปฏิบัติตาม HACCP
- การถนอมอาหารและความปลอดภัยโซนอันตรายของอาหาร (4–60°C), การทำความเย็นอย่างรวดเร็ว, ความสมบูรณ์ของห่วงโซ่ความเย็น, และการควบคุมการเจริญเติบโตของเชื้อโรค
การประยุกต์ใช้อุณหภูมิในโลกแห่งความจริง
- กระบวนการทางอุตสาหกรรมต้องการการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำสำหรับโลหะวิทยา, ปฏิกิริยาเคมี, และการผลิตสารกึ่งตัวนำ
- การใช้งานทางการแพทย์รวมถึงการตรวจสอบอุณหภูมิร่างกาย, การเก็บรักษายา, และขั้นตอนการฆ่าเชื้อ
- ศิลปะการทำอาหารขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจงเพื่อความปลอดภัยของอาหาร, เคมีของการอบ, และการเตรียมเนื้อสัตว์
- การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ใช้อุณหภูมิสุดขีดจากไครโอเจนิกส์ (mK) ไปจนถึงฟิสิกส์ของพลาสมา (MK)
- ระบบ HVAC ปรับความสบายของมนุษย์ให้เหมาะสมโดยใช้มาตราส่วนอุณหภูมิในภูมิภาคและการควบคุมความชื้น
จักรวาลแห่งอุณหภูมิสุดขีด
จากศูนย์ควอนตัมสู่การหลอมรวมของจักรวาล
อุณหภูมิครอบคลุมกว่า 32 เท่าของขนาดในบริบทที่ศึกษา — จากก๊าซควอนตัมนาโนเคลวินใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ไปจนถึงพลาสมาเมกะเคลวินและแกนกลางดาวฤกษ์ การทำแผนที่ช่วงนี้จะช่วยให้เข้าใจสสาร, พลังงาน, และพฤติกรรมของสถานะทั่วทั้งจักรวาล
ปรากฏการณ์อุณหภูมิสากล
| ปรากฏการณ์ | เคลวิน (K) | เซลเซียส (°C) | ฟาเรนไฮต์ (°F) | ความสำคัญทางกายภาพ |
|---|---|---|---|---|
| ศูนย์สัมบูรณ์ (ทางทฤษฎี) | 0 K | -273.15°C | -459.67°F | การเคลื่อนที่ของโมเลกุลทั้งหมดหยุดลง, สถานะพื้นฐานควอนตัม |
| จุดเดือดของฮีเลียมเหลว | 4.2 K | -268.95°C | -452.11°F | ตัวนำยิ่งยวด, ปรากฏการณ์ควอนตัม, เทคโนโลยีอวกาศ |
| การเดือดของไนโตรเจนเหลว | 77 K | -196°C | -321°F | การเก็บรักษาแบบไครโอเจนิก, แม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด |
| จุดเยือกแข็งของน้ำ | 273.15 K | 0°C | 32°F | การดำรงชีวิต, รูปแบบสภาพอากาศ, นิยามของเซลเซียส |
| อุณหภูมิห้องที่สบาย | 295 K | 22°C | 72°F | ความสบายทางความร้อนของมนุษย์, การควบคุมสภาพอากาศในอาคาร |
| อุณหภูมิร่างกายมนุษย์ | 310 K | 37°C | 98.6°F | สรีรวิทยาของมนุษย์ที่เหมาะสม, ตัวชี้วัดสุขภาพทางการแพทย์ |
| จุดเดือดของน้ำ | 373 K | 100°C | 212°F | พลังงานไอน้ำ, การทำอาหาร, นิยามของเซลเซียส/ฟาเรนไฮต์ |
| การอบในเตาอบที่บ้าน | 450 K | 177°C | 350°F | การเตรียมอาหาร, ปฏิกิริยาเคมีในการทำอาหาร |
| จุดหลอมเหลวของตะกั่ว | 601 K | 328°C | 622°F | การทำงานกับโลหะ, การบัดกรีอิเล็กทรอนิกส์ |
| จุดหลอมเหลวของเหล็ก | 1811 K | 1538°C | 2800°F | การผลิตเหล็ก, การทำงานกับโลหะในอุตสาหกรรม |
| อุณหภูมิพื้นผิวของดวงอาทิตย์ | 5778 K | 5505°C | 9941°F | ฟิสิกส์ของดาวฤกษ์, พลังงานแสงอาทิตย์, สเปกตรัมแสง |
| อุณหภูมิแกนกลางของดวงอาทิตย์ | 15,000,000 K | 15,000,000°C | 27,000,000°F | การหลอมรวมนิวเคลียร์, การผลิตพลังงาน, วิวัฒนาการของดาวฤกษ์ |
| อุณหภูมิพลังค์ (ค่าสูงสุดทางทฤษฎี) | 1.416784 × 10³² K | 1.416784 × 10³² °C | 2.55 × 10³² °F | ขีดจำกัดทางฟิสิกส์ทฤษฎี, สภาวะบิกแบง, ความโน้มถ่วงควอนตัม (CODATA 2018) |
ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับอุณหภูมิที่น่าทึ่ง
อุณหภูมิที่เย็นที่สุดที่เคยทำได้เทียมคือ 0.0000000001 K - หนึ่งในสิบพันล้านขององศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์, เย็นกว่าอวกาศ!
ช่องฟ้าผ่ามีอุณหภูมิสูงถึง 30,000 K (53,540°F) - ร้อนกว่าพื้นผิวของดวงอาทิตย์ถึงห้าเท่า!
ร่างกายของคุณสร้างความร้อนเทียบเท่ากับหลอดไฟ 100 วัตต์, รักษาอุณหภูมิที่แม่นยำภายใน ±0.5°C เพื่อความอยู่รอด!
การแปลงอุณหภูมิที่สำคัญ
ตัวอย่างการแปลงอย่างรวดเร็ว
25°C (อุณหภูมิห้อง)→77°F
100°F (วันที่อากาศร้อน)→37.8°C
273 K (น้ำแข็งตัว)→0°C
27°C (วันที่อากาศอบอุ่น)→300 K
672°R (น้ำเดือด)→212°F
สูตรการแปลงค่าที่เป็นมาตรฐาน
| เซลเซียส เป็น ฟาเรนไฮต์ | °F = (°C × 9/5) + 32 | 25°C → 77°F |
| ฟาเรนไฮต์ เป็น เซลเซียส | °C = (°F − 32) × 5/9 | 100°F → 37.8°C |
| เซลเซียส เป็น เคลวิน | K = °C + 273.15 | 27°C → 300.15 K |
| เคลวิน เป็น เซลเซียส | °C = K − 273.15 | 273.15 K → 0°C |
| ฟาเรนไฮต์ เป็น เคลวิน | K = (°F + 459.67) × 5/9 | 68°F → 293.15 K |
| เคลวิน เป็น ฟาเรนไฮต์ | °F = (K × 9/5) − 459.67 | 373.15 K → 212°F |
| แรงคิน เป็น เคลวิน | K = °R × 5/9 | 491.67°R → 273.15 K |
| เคลวิน เป็น แรงคิน | °R = K × 9/5 | 273.15 K → 491.67°R |
| โรเมอร์ เป็น เซลเซียส | °C = °Ré × 5/4 | 80°Ré → 100°C |
| เดลิเซิล เป็น เซลเซียส | °C = 100 − (°De × 2/3) | 0°De → 100°C; 150°De → 0°C |
| นิวตัน เป็น เซลเซียส | °C = °N × 100/33 | 33°N → 100°C |
| เรอเมอร์ เป็น เซลเซียส | °C = (°Rø − 7.5) × 40/21 | 60°Rø → 100°C |
| เซลเซียส เป็น โรเมอร์ | °Ré = °C × 4/5 | 100°C → 80°Ré |
| เซลเซียส เป็น เดลิเซิล | °De = (100 − °C) × 3/2 | 0°C → 150°De; 100°C → 0°De |
| เซลเซียส เป็น นิวตัน | °N = °C × 33/100 | 100°C → 33°N |
| เซลเซียส เป็น เรอเมอร์ | °Rø = (°C × 21/40) + 7.5 | 100°C → 60°Rø |
จุดอ้างอิงอุณหภูมิสากล
| จุดอ้างอิง | เคลวิน (K) | เซลเซียส (°C) | ฟาเรนไฮต์ (°F) | การใช้งานจริง |
|---|---|---|---|---|
| ศูนย์สัมบูรณ์ | 0 K | -273.15°C | -459.67°F | ค่าต่ำสุดทางทฤษฎี; สถานะพื้นฐานควอนตัม |
| จุดสามสถานะของน้ำ | 273.16 K | 0.01°C | 32.018°F | การอ้างอิงทางอุณหพลศาสตร์ที่แน่นอน; การสอบเทียบ |
| จุดเยือกแข็งของน้ำ | 273.15 K | 0°C | 32°F | ความปลอดภัยของอาหาร, ภูมิอากาศ, จุดยึดของเซลเซียสในอดีต |
| อุณหภูมิห้อง | 295 K | 22°C | 72°F | ความสบายของมนุษย์, จุดออกแบบ HVAC |
| อุณหภูมิร่างกายมนุษย์ | 310 K | 37°C | 98.6°F | สัญญาณชีพทางคลินิก; การตรวจสอบสุขภาพ |
| จุดเดือดของน้ำ | 373.15 K | 100°C | 212°F | การทำอาหาร, การฆ่าเชื้อ, พลังงานไอน้ำ (1 atm) |
| การอบในเตาอบที่บ้าน | 450 K | 177°C | 350°F | การตั้งค่าการอบทั่วไป |
| การเดือดของไนโตรเจนเหลว | 77 K | -196°C | -321°F | ไครโอเจนิกส์และการเก็บรักษา |
| จุดหลอมเหลวของตะกั่ว | 601 K | 328°C | 622°F | การบัดกรี, โลหะวิทยา |
| จุดหลอมเหลวของเหล็ก | 1811 K | 1538°C | 2800°F | การผลิตเหล็ก |
| อุณหภูมิพื้นผิวของดวงอาทิตย์ | 5778 K | 5505°C | 9941°F | ฟิสิกส์ของดวงอาทิตย์ |
| รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล | 2.7255 K | -270.4245°C | -454.764°F | รังสีที่หลงเหลือจากบิกแบง |
| น้ำแข็งแห้ง (CO₂) การระเหิด | 194.65 K | -78.5°C | -109.3°F | การขนส่งอาหาร, เอฟเฟกต์หมอก, การทำความเย็นในห้องปฏิบัติการ |
| จุดแลมบ์ดาของฮีเลียม (การเปลี่ยนสถานะ He-II) | 2.17 K | -270.98°C | -455.76°F | การเปลี่ยนสถานะเป็นของเหลวยิ่งยวด; ไครโอเจนิกส์ |
| การเดือดของออกซิเจนเหลว | 90.19 K | -182.96°C | -297.33°F | สารออกซิไดซ์ของจรวด, ออกซิเจนทางการแพทย์ |
| จุดเยือกแข็งของปรอท | 234.32 K | -38.83°C | -37.89°F | ข้อจำกัดของของเหลวในเทอร์โมมิเตอร์ |
| อุณหภูมิอากาศที่วัดได้สูงสุด | 329.85 K | 56.7°C | 134.1°F | หุบเขามรณะ (1913) — มีข้อโต้แย้ง; ที่ตรวจสอบล่าสุด ~54.4°C |
| อุณหภูมิอากาศที่วัดได้ต่ำสุด | 183.95 K | -89.2°C | -128.6°F | สถานีวอสตอก, แอนตาร์กติกา (1983) |
| การเสิร์ฟกาแฟ (ร้อน, ดื่มได้) | 333.15 K | 60°C | 140°F | การดื่มที่สบาย; >70°C เพิ่มความเสี่ยงต่อการลวก |
| การพาสเจอร์ไรส์นม (HTST) | 345.15 K | 72°C | 161.6°F | อุณหภูมิสูง, เวลาสั้น: 15 วินาที |
จุดเดือดของน้ำเทียบกับความสูง (โดยประมาณ)
| ความสูง | เซลเซียส (°C) | ฟาเรนไฮต์ (°F) | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| ระดับน้ำทะเล (0 ม.) | 100°C | 212°F | ความดันบรรยากาศมาตรฐาน (1 atm) |
| 500 ม. | 98°C | 208°F | โดยประมาณ |
| 1,000 ม. | 96.5°C | 205.7°F | โดยประมาณ |
| 1,500 ม. | 95°C | 203°F | โดยประมาณ |
| 2,000 ม. | 93°C | 199°F | โดยประมาณ |
| 3,000 ม. | 90°C | 194°F | โดยประมาณ |
ความแตกต่างของอุณหภูมิเทียบกับอุณหภูมิสัมบูรณ์
หน่วยความแตกต่างใช้วัดช่วง (การเปลี่ยนแปลง) แทนที่จะเป็นสถานะสัมบูรณ์
- 1 Δ°C เท่ากับ 1 K (ขนาดเท่ากัน)
- 1 Δ°F เท่ากับ 1 Δ°R เท่ากับ 5/9 K
- ใช้ Δ สำหรับการเพิ่ม/ลดของอุณหภูมิ, ความชัน, และค่าความคลาดเคลื่อน
| หน่วยช่วง | เท่ากับ (K) | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| Δ°C (ความแตกต่างขององศาเซลเซียส) | 1 K | ขนาดเท่ากับช่วงเคลวิน |
| Δ°F (ความแตกต่างขององศาฟาเรนไฮต์) | 5/9 K | ขนาดเท่ากับ Δ°R |
| Δ°R (ความแตกต่างขององศาแรงคิน) | 5/9 K | ขนาดเท่ากับ Δ°F |
การแปลงค่า Gas Mark สำหรับการทำอาหาร (โดยประมาณ)
Gas Mark เป็นการตั้งค่าเตาอบโดยประมาณ; เตาอบแต่ละเครื่องอาจแตกต่างกัน ควรตรวจสอบด้วยเทอร์โมมิเตอร์สำหรับเตาอบเสมอ
| Gas Mark | เซลเซียส (°C) | ฟาเรนไฮต์ (°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 |
แคตตาล็อกหน่วยอุณหภูมิฉบับสมบูรณ์
มาตราส่วนสัมบูรณ์
| รหัสหน่วย | ชื่อ | สัญลักษณ์ | คำอธิบาย | แปลงเป็นเคลวิน | แปลงจากเคลวิน |
|---|---|---|---|---|---|
| K | เคลวิน | K | หน่วยฐาน SI สำหรับอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ | K = K | K = K |
| water-triple | จุดร่วมสามของน้ำ | TPW | การอ้างอิงพื้นฐาน: 1 TPW = 273.16 K | K = TPW × 273.16 | TPW = K ÷ 273.16 |
มาตราส่วนสัมพัทธ์
| รหัสหน่วย | ชื่อ | สัญลักษณ์ | คำอธิบาย | แปลงเป็นเคลวิน | แปลงจากเคลวิน |
|---|---|---|---|---|---|
| C | เซลเซียส | °C | มาตราส่วนที่ใช้น้ำเป็นเกณฑ์; ขนาดขององศาเท่ากับเคลวิน | K = °C + 273.15 | °C = K − 273.15 |
| F | ฟาเรนไฮต์ | °F | มาตราส่วนที่มุ่งเน้นมนุษย์ที่ใช้ในสหรัฐอเมริกา | K = (°F + 459.67) × 5/9 | °F = (K × 9/5) − 459.67 |
| R | แรงคิน | °R | ฟาเรนไฮต์สัมบูรณ์ที่มีขนาดขององศาเท่ากับ °F | K = °R × 5/9 | °R = K × 9/5 |
มาตราส่วนทางประวัติศาสตร์
| รหัสหน่วย | ชื่อ | สัญลักษณ์ | คำอธิบาย | แปลงเป็นเคลวิน | แปลงจากเคลวิน |
|---|---|---|---|---|---|
| Re | โรเมอร์ | °Ré | 0°Ré จุดเยือกแข็ง, 80°Ré จุดเดือด | K = (°Ré × 5/4) + 273.15 | °Ré = (K − 273.15) × 4/5 |
| De | เดลิเซิล | °De | รูปแบบกลับกัน: 0°De จุดเดือด, 150°De จุดเยือกแข็ง | K = 373.15 − (°De × 2/3) | °De = (373.15 − K) × 3/2 |
| N | นิวตัน | °N | 0°N จุดเยือกแข็ง, 33°N จุดเดือด | K = 273.15 + (°N × 100/33) | °N = (K − 273.15) × 33/100 |
| Ro | โรเมอร์ | °Rø | 7.5°Rø จุดเยือกแข็ง, 60°Rø จุดเดือด | K = 273.15 + ((°Rø − 7.5) × 40/21) | °Rø = ((K − 273.15) × 21/40) + 7.5 |
วิทยาศาสตร์และสุดขีด
| รหัสหน่วย | ชื่อ | สัญลักษณ์ | คำอธิบาย | แปลงเป็นเคลวิน | แปลงจากเคลวิน |
|---|---|---|---|---|---|
| mK | มิลลิเคลวิน | mK | ไครโอเจนิกส์และตัวนำยิ่งยวด | K = mK × 1e−3 | mK = K × 1e3 |
| μK | ไมโครเคลวิน | μK | โบส-ไอน์สไตน์ คอนเดนเสท; ก๊าซควอนตัม | K = μK × 1e−6 | μK = K × 1e6 |
| nK | นาโนเคลวิน | nK | ขอบเขตใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ | K = nK × 1e−9 | nK = K × 1e9 |
| eV | อิเล็กตรอนโวลต์ (เทียบเท่าอุณหภูมิ) | eV | อุณหภูมิเทียบเท่าพลังงาน; พลาสมา | K ≈ eV × 11604.51812 | eV ≈ K ÷ 11604.51812 |
| meV | มิลลิอิเล็กตรอนโวลต์ (เทียบเท่าอุณหภูมิ) | meV | ฟิสิกส์ของแข็ง | K ≈ meV × 11.60451812 | meV ≈ K ÷ 11.60451812 |
| keV | กิโลอิเล็กตรอนโวลต์ (เทียบเท่าอุณหภูมิ) | keV | พลาสมาพลังงานสูง | K ≈ keV × 1.160451812×10^7 | keV ≈ K ÷ 1.160451812×10^7 |
| dK | เดซิเคลวิน | dK | เคลวินที่มีคำนำหน้า SI | K = dK × 1e−1 | dK = K × 10 |
| cK | เซนติเคลวิน | cK | เคลวินที่มีคำนำหน้า SI | K = cK × 1e−2 | cK = K × 100 |
| kK | กิโลเคลวิน | kK | พลาสมาทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ | K = kK × 1000 | kK = K ÷ 1000 |
| MK | เมกะเคลวิน | MK | ภายในดาวฤกษ์ | K = MK × 1e6 | MK = K ÷ 1e6 |
| T_P | อุณหภูมิพลังค์ | T_P | ขีดจำกัดบนทางทฤษฎี (CODATA 2018) | K = T_P × 1.416784×10^32 | T_P = K ÷ 1.416784×10^32 |
หน่วยความแตกต่าง (ช่วง)
| รหัสหน่วย | ชื่อ | สัญลักษณ์ | คำอธิบาย | แปลงเป็นเคลวิน | แปลงจากเคลวิน |
|---|---|---|---|---|---|
| dC | องศาเซลเซียส (ผลต่าง) | Δ°C | ช่วงอุณหภูมิเท่ากับ 1 K | — | — |
| dF | องศาฟาเรนไฮต์ (ผลต่าง) | Δ°F | ช่วงอุณหภูมิเท่ากับ 5/9 K | — | — |
| dR | องศาแรงคิน (ผลต่าง) | Δ°R | ขนาดเท่ากับ Δ°F (5/9 K) | — | — |
การทำอาหาร
| รหัสหน่วย | ชื่อ | สัญลักษณ์ | คำอธิบาย | แปลงเป็นเคลวิน | แปลงจากเคลวิน |
|---|---|---|---|---|---|
| GM | แก๊สมาร์ค (โดยประมาณ) | GM | การตั้งค่าเตาแก๊สของสหราชอาณาจักรโดยประมาณ; ดูตารางด้านบน | — | — |
มาตรฐานอุณหภูมิในชีวิตประจำวัน
| อุณหภูมิ | เคลวิน (K) | เซลเซียส (°C) | ฟาเรนไฮต์ (°F) | บริบท |
|---|---|---|---|---|
| ศูนย์สัมบูรณ์ | 0 K | -273.15°C | -459.67°F | ค่าต่ำสุดทางทฤษฎี; สถานะพื้นฐานควอนตัม |
| ฮีเลียมเหลว | 4.2 K | -268.95°C | -452°F | การวิจัยตัวนำยิ่งยวด |
| ไนโตรเจนเหลว | 77 K | -196°C | -321°F | การเก็บรักษาแบบไครโอเจนิก |
| น้ำแข็งแห้ง | 194.65 K | -78.5°C | -109°F | การขนส่งอาหาร, เอฟเฟกต์หมอก |
| น้ำแข็งตัว | 273.15 K | 0°C | 32°F | การก่อตัวของน้ำแข็ง, สภาพอากาศหนาว |
| อุณหภูมิห้อง | 295 K | 22°C | 72°F | ความสบายของมนุษย์, การออกแบบ HVAC |
| อุณหภูมิร่างกาย | 310 K | 37°C | 98.6°F | อุณหภูมิแกนกลางปกติของมนุษย์ |
| วันที่อากาศร้อนในฤดูร้อน | 313 K | 40°C | 104°F | คำเตือนความร้อนจัด |
| น้ำเดือด | 373 K | 100°C | 212°F | การทำอาหาร, การฆ่าเชื้อ |
| เตาอบพิซซ่า | 755 K | 482°C | 900°F | พิซซ่าเตาฟืน |
| เหล็กหลอมเหลว | 1811 K | 1538°C | 2800°F | การทำงานกับโลหะในอุตสาหกรรม |
| พื้นผิวของดวงอาทิตย์ | 5778 K | 5505°C | 9941°F | ฟิสิกส์ของดวงอาทิตย์ |
การสอบเทียบและมาตรฐานอุณหภูมิระหว่างประเทศ
จุดคงที่ของ ITS-90
| จุดคงที่ | เคลวิน (K) | เซลเซียส (°C) | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| จุดสามสถานะของไฮโดรเจน | 13.8033 K | -259.3467°C | การอ้างอิงพื้นฐานทางไครโอเจนิก |
| จุดสามสถานะของนีออน | 24.5561 K | -248.5939°C | การสอบเทียบอุณหภูมิต่ำ |
| จุดสามสถานะของออกซิเจน | 54.3584 K | -218.7916°C | การใช้งานทางไครโอเจนิก |
| จุดสามสถานะของอาร์กอน | 83.8058 K | -189.3442°C | การอ้างอิงก๊าซอุตสาหกรรม |
| จุดสามสถานะของปรอท | 234.3156 K | -38.8344°C | ของเหลวในเทอร์โมมิเตอร์ทางประวัติศาสตร์ |
| จุดสามสถานะของน้ำ | 273.16 K | 0.01°C | จุดอ้างอิงที่กำหนด (แน่นอน) |
| จุดหลอมเหลวของแกลเลียม | 302.9146 K | 29.7646°C | มาตรฐานใกล้อุณหภูมิห้อง |
| จุดเยือกแข็งของอินเดียม | 429.7485 K | 156.5985°C | การสอบเทียบช่วงกลาง |
| จุดเยือกแข็งของดีบุก | 505.078 K | 231.928°C | ช่วงอุณหภูมิการบัดกรี |
| จุดเยือกแข็งของสังกะสี | 692.677 K | 419.527°C | การอ้างอิงอุณหภูมิสูง |
| จุดเยือกแข็งของอลูมิเนียม | 933.473 K | 660.323°C | มาตรฐานทางโลหะวิทยา |
| จุดเยือกแข็งของเงิน | 1234.93 K | 961.78°C | การอ้างอิงโลหะมีค่า |
| จุดเยือกแข็งของทองคำ | 1337.33 K | 1064.18°C | มาตรฐานความแม่นยำสูง |
| จุดเยือกแข็งของทองแดง | 1357.77 K | 1084.62°C | การอ้างอิงโลหะอุตสาหกรรม |
- ITS-90 (มาตราส่วนอุณหภูมิระหว่างประเทศปี 1990) นิยามอุณหภูมิโดยใช้จุดคงที่เหล่านี้
- เทอร์โมมิเตอร์สมัยใหม่ถูกสอบเทียบกับอุณหภูมิอ้างอิงเหล่านี้เพื่อความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับ
- การนิยามใหม่ของ SI ในปี 2019 ช่วยให้สามารถสร้างเคลวินได้โดยไม่ต้องใช้วัตถุทางกายภาพ
- ความไม่แน่นอนของการสอบเทียบจะเพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิสุดขีด (ต่ำมากหรือสูงมาก)
- ห้องปฏิบัติการมาตรฐานหลักจะรักษาจุดคงที่เหล่านี้ด้วยความแม่นยำสูง
แนวปฏิบัติที่ดีที่สุดในการวัด
การปัดเศษและความไม่แน่นอนของการวัด
- รายงานอุณหภูมิด้วยความแม่นยำที่เหมาะสม: เทอร์โมมิเตอร์ในบ้านโดยทั่วไป ±0.5°C, เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ ±0.01°C หรือดีกว่า
- การแปลงค่าเคลวิน: ใช้ 273.15 เสมอ (ไม่ใช่ 273) สำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำ: K = °C + 273.15
- หลีกเลี่ยงความแม่นยำที่ผิดพลาด: อย่ารายงาน 98.6°F เป็น 37.00000°C; การปัดเศษที่เหมาะสมคือ 37.0°C
- ความแตกต่างของอุณหภูมิมีความไม่แน่นอนเท่ากับการวัดค่าสัมบูรณ์ในมาตราส่วนเดียวกัน
- เมื่อทำการแปลงค่า, ควรรักษานัยสำคัญของตัวเลข: 20°C (2 นัยสำคัญ) → 68°F, ไม่ใช่ 68.00°F
- การเบี่ยงเบนของการสอบเทียบ: ควรสอบเทียบเทอร์โมมิเตอร์เป็นระยะ, โดยเฉพาะที่อุณหภูมิสุดขีด
คำศัพท์และสัญลักษณ์เกี่ยวกับอุณหภูมิ
- เคลวินใช้ 'K' โดยไม่มีสัญลักษณ์องศา (เปลี่ยนแปลงในปี 1967): เขียน '300 K', ไม่ใช่ '300°K'
- เซลเซียส, ฟาเรนไฮต์, และมาตราส่วนสัมพัทธ์อื่นๆ ใช้สัญลักษณ์องศา: °C, °F, °Ré, เป็นต้น
- คำนำหน้าเดลตา (Δ) บ่งชี้ความแตกต่างของอุณหภูมิ: Δ5°C หมายถึงการเปลี่ยนแปลง 5 องศา, ไม่ใช่อุณหภูมิสัมบูรณ์ 5°C
- ศูนย์สัมบูรณ์: 0 K = -273.15°C = -459.67°F (ค่าต่ำสุดทางทฤษฎี; กฎข้อที่สามของอุณหพลศาสตร์)
- จุดสามสถานะ: อุณหภูมิและความดันที่ไม่ซ้ำกันที่สถานะของแข็ง, ของเหลว, และก๊าซอยู่ร่วมกัน (สำหรับน้ำ: 273.16 K ที่ 611.657 Pa)
- อุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์: อุณหภูมิที่วัดในหน่วยเคลวินเทียบกับศูนย์สัมบูรณ์
- ITS-90: มาตราส่วนอุณหภูมิระหว่างประเทศปี 1990, มาตรฐานปัจจุบันสำหรับเทอร์โมเมทรีที่ใช้งานได้จริง
- ไครโอเจนิกส์: ศาสตร์แห่งอุณหภูมิต่ำกว่า -150°C (123 K); ตัวนำยิ่งยวด, ผลกระทบควอนตัม
- ไพโรเมทรี: การวัดอุณหภูมิสูง (สูงกว่า ~600°C) โดยใช้การแผ่รังสีความร้อน
- สมดุลความร้อน: สองระบบที่สัมผัสกันไม่มีการแลกเปลี่ยนความร้อนสุทธิ; มีอุณหภูมิเท่ากัน
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับอุณหภูมิ
จะแปลงเซลเซียสเป็นฟาเรนไฮต์ได้อย่างไร
ใช้ °F = (°C × 9/5) + 32. ตัวอย่าง: 25°C → 77°F
จะแปลงฟาเรนไฮต์เป็นเซลเซียสได้อย่างไร
ใช้ °C = (°F − 32) × 5/9. ตัวอย่าง: 100°F → 37.8°C
จะแปลงเซลเซียสเป็นเคลวินได้อย่างไร
ใช้ K = °C + 273.15. ตัวอย่าง: 27°C → 300.15 K
จะแปลงฟาเรนไฮต์เป็นเคลวินได้อย่างไร
ใช้ K = (°F + 459.67) × 5/9. ตัวอย่าง: 68°F → 293.15 K
อะไรคือความแตกต่างระหว่าง °C และ Δ°C
°C แสดงอุณหภูมิสัมบูรณ์; Δ°C แสดงความแตกต่างของอุณหภูมิ (ช่วง). 1 Δ°C เท่ากับ 1 K
แรงคิน (°R) คืออะไร
มาตราส่วนสัมบูรณ์ที่ใช้องศาฟาเรนไฮต์: 0°R = ศูนย์สัมบูรณ์; °R = K × 9/5
จุดสามสถานะของน้ำคืออะไร
273.16 K ที่สถานะของแข็ง, ของเหลว, และก๊าซของน้ำอยู่ร่วมกัน; ใช้เป็นจุดอ้างอิงทางอุณหพลศาสตร์
อิเล็กตรอนโวลต์เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิอย่างไร
1 eV สอดคล้องกับ 11604.51812 K ผ่านค่าคงที่ของโบลทซ์มันน์ (k_B) ใช้สำหรับพลาสมาและบริบทพลังงานสูง
อุณหภูมิพลังค์คืออะไร
ประมาณ 1.4168×10^32 K, ขีดจำกัดบนทางทฤษฎีที่ฟิสิกส์ที่รู้จักกันล้มเหลว
อุณหภูมิห้องและอุณหภูมิร่างกายโดยทั่วไปคือเท่าใด
ห้อง ~22°C (295 K); ร่างกายมนุษย์ ~37°C (310 K)
ทำไมเคลวินไม่มีสัญลักษณ์องศา
เคลวินเป็นหน่วยอุณหพลศาสตร์สัมบูรณ์ที่นิยามโดยค่าคงที่ทางกายภาพ (k_B), ไม่ใช่มาตราส่วนที่กำหนดขึ้นเอง, ดังนั้นจึงใช้ K (ไม่ใช่ °K)
อุณหภูมิในหน่วยเคลวินสามารถติดลบได้หรือไม่
อุณหภูมิสัมบูรณ์ในหน่วยเคลวินไม่สามารถติดลบได้; อย่างไรก็ตาม, บางระบบแสดง 'อุณหภูมิติดลบ' ในแง่ของการผกผันของประชากร — ซึ่งร้อนกว่าค่า K ใดๆ ที่เป็นบวก
ไดเรกทอรีเครื่องมือฉบับสมบูรณ์
เครื่องมือทั้งหมด 71 รายการที่มีอยู่ใน UNITS
กรองตาม:
หมวดหมู่: