Конвертер Температури
Від абсолютного нуля до ядер зірок: опанування всіх температурних шкал
Температура керує всім, від квантової механіки до зоряного синтезу, від промислових процесів до повсякденного комфорту. Цей авторитетний посібник охоплює всі основні шкали (Кельвіна, Цельсія, Фаренгейта, Ранкіна, Реомюра, Деліля, Ньютона, Рьомера), різниці температур (Δ°C, Δ°F, Δ°R), наукові крайнощі (мК, мкК, нК, еВ) та практичні контрольні точки — оптимізовано для ясності, точності та SEO.
Що ви можете конвертувати
Цей конвертер обробляє понад 30 одиниць температури, включаючи абсолютні шкали (Кельвіна, Ранкіна), відносні шкали (Цельсія, Фаренгейта), історичні шкали (Реомюра, Деліля, Ньютона, Рьомера), наукові одиниці (від мілікельвінів до мегакельвінів, електронвольти), різниці температур (Δ°C, Δ°F) та кулінарні шкали (Газова марка). Конвертуйте точно між усіма термодинамічними, науковими та повсякденними вимірюваннями температури.
Фундаментальні температурні шкали
Кельвін (K) - абсолютна температурна шкала
Базова одиниця СІ для термодинамічної температури. З 2019 року Кельвін визначається шляхом фіксації сталої Больцмана (k_B = 1,380649×10⁻²³ Дж·К⁻¹). Це абсолютна шкала з 0 K при абсолютному нулі, що є основою для термодинаміки, кріогеніки, статистичної механіки та точних наукових розрахунків.
Наукові шкали (абсолютні)
Базова одиниця: Кельвін (K) - відносно абсолютного нуля
Переваги: термодинамічні розрахунки, квантова механіка, статистична фізика, пряма пропорційність до молекулярної енергії
Використання: всі наукові дослідження, космічні дослідження, кріогеніка, надпровідність, фізика елементарних частинок
- Кельвін (K) - абсолютна шкалаАбсолютна шкала, що починається з 0 K; розмір градуса дорівнює Цельсію. Використовується в газових законах, випромінюванні чорного тіла, кріогеніці та термодинамічних рівняннях
- Цельсій (°C) - шкала на основі водиВизначається через фазові переходи води при стандартному тиску (0°C замерзання, 100°C кипіння); розмір градуса дорівнює Кельвіну. Широко використовується в лабораторіях, промисловості та повсякденному житті в усьому світі
- Ранкін (°R) - абсолютний ФаренгейтАбсолютний аналог Фаренгейта з однаковим розміром градуса; 0°R = абсолютний нуль. Поширений в термодинаміці та аерокосмічній інженерії США
Історичні та регіональні шкали
Базова одиниця: Фаренгейт (°F) - шкала людського комфорту
Переваги: точність людського масштабу для погоди, моніторинг температури тіла, контроль комфорту
Використання: Сполучені Штати, деякі країни Карибського басейну, метеорологічні звіти, медичні застосування
- Фаренгейт (°F) - шкала людського комфортуШкала, орієнтована на людину: вода замерзає при 32°F і кипить при 212°F (1 атм). Поширена в погоді США, системах опалення, вентиляції та кондиціонування, кулінарії та медичних контекстах
- Реомюр (°Ré) - історична європейська шкалаІсторична європейська шкала з 0°Ré при замерзанні та 80°Ré при кипінні. Досі згадується в застарілих рецептах та певних галузях промисловості
- Ньютон (°N) - наукова історична шкалаЗапропонована Ісааком Ньютоном (1701) з 0°N при замерзанні та 33°N при кипінні. Сьогодні представляє переважно історичний інтерес
Ключові концепції температурних шкал
- Кельвін (K) - це абсолютна шкала, що починається з 0 K (абсолютний нуль) - необхідна для наукових розрахунків
- Цельсій (°C) використовує контрольні точки води: 0°C замерзання, 100°C кипіння при стандартному тиску
- Фаренгейт (°F) забезпечує точність людського масштабу: 32°F замерзання, 212°F кипіння, поширений у погоді США
- Ранкін (°R) поєднує відлік від абсолютного нуля з розміром градуса Фаренгейта для інженерії
- Всі наукові роботи повинні використовувати Кельвін для термодинамічних розрахунків та газових законів
Еволюція вимірювання температури
Рання епоха: від людських відчуттів до наукових приладів
Стародавня оцінка температури (до 1500 р. н.е.)
До термометрів: методи, засновані на людині
- Тест дотиком руки: стародавні ковалі оцінювали температуру металу на дотик - критично важливо для кування зброї та інструментів
- Розпізнавання кольору: випал кераміки на основі кольорів полум'я та глини - червоний, помаранчевий, жовтий, білий вказували на зростання тепла
- Спостереження за поведінкою: зміни в поведінці тварин з температурою навколишнього середовища - міграційні закономірності, сигнали для сплячки
- Рослинні індикатори: зміни листя, закономірності цвітіння як температурні орієнтири - сільськогосподарські календарі на основі фенології
- Стани води: лід, рідина, пара - найраніші універсальні температурні орієнтири в усіх культурах
До появи приладів цивілізації оцінювали температуру за допомогою людських відчуттів та природних сигналів — тактильних тестів, кольору полум'я та матеріалу, поведінки тварин та циклів рослин — формуючи емпіричні основи ранніх знань про тепло.
Народження термометрії (1593-1742)
Наукова революція: кількісне визначення температури
- 1593: Термоскоп Галілея - перший прилад для вимірювання температури, що використовував розширення повітря в наповненій водою трубці
- 1654: Фердинанд II Тосканський - перший герметичний рідинний термометр у склі (спиртовий)
- 1701: Ісаак Ньютон - запропонував температурну шкалу з 0°N при замерзанні, 33°N при температурі тіла
- 1714: Габріель Фаренгейт - ртутний термометр та стандартизована шкала (32°F замерзання, 212°F кипіння)
- 1730: Рене Реомюр - спиртовий термометр зі шкалою 0°r замерзання, 80°r кипіння
- 1742: Андерс Цельсій - шкала Цельсія з 0°C замерзання, 100°C кипіння (спочатку інвертована!)
- 1743: Жан-П'єр Крістен - перевернув шкалу Цельсія до сучасної форми
Наукова революція перетворила температуру з відчуття на вимірювання. Від термоскопа Галілея до ртутного термометра Фаренгейта та шкали Цельсія, прилади дозволили точну, повторювану термометрію в науці та промисловості.
Відкриття абсолютної температури (1702-1854)
Пошуки абсолютного нуля (1702-1848)
Відкриття нижньої межі температури
- 1702: Гійом Амонтон - спостерігав, що тиск газу → 0 при постійній температурі, натякнувши на абсолютний нуль
- 1787: Жак Шарль - відкрив, що гази стискаються на 1/273 за °C (закон Шарля)
- 1802: Жозеф Гей-Люссак - уточнив газові закони, екстраполював до -273°C як теоретичний мінімум
- 1848: Вільям Томсон (лорд Кельвін) - запропонував абсолютну температурну шкалу, що починається з -273,15°C
- 1854: Шкала Кельвіна прийнята - 0 K як абсолютний нуль, розмір градуса дорівнює Цельсію
Експерименти з газовими законами виявили фундаментальну межу температури. Екстраполюючи об'єм і тиск газу до нуля, вчені відкрили абсолютний нуль (-273,15°C), що призвело до створення шкали Кельвіна, необхідної для термодинаміки та статистичної механіки.
Сучасна епоха: від артефактів до фундаментальних констант
Сучасна стандартизація (1887-2019)
Від фізичних стандартів до фундаментальних констант
- 1887: Міжнародне бюро мір і ваг - перші міжнародні температурні стандарти
- 1927: Міжнародна температурна шкала (ITS-27) - заснована на 6 фіксованих точках від O₂ до Au
- 1948: Цельсій офіційно замінює «градус Цельсія» - резолюція 9-ї CGPM
- 1954: Потрійна точка води (273,16 K) - визначена як фундаментальна точка відліку Кельвіна
- 1967: Кельвін (K) прийнятий як базова одиниця СІ - замінює «градус Кельвіна» (°K)
- 1990: ITS-90 - поточна міжнародна температурна шкала з 17 фіксованими точками
- 2019: Перевизначення СІ - Кельвін визначається сталою Больцмана (k_B = 1,380649×10⁻²³ Дж·К⁻¹)
Сучасна термометрія еволюціонувала від фізичних артефактів до фундаментальної фізики. Перевизначення 2019 року прив'язало Кельвін до сталої Больцмана, зробивши вимірювання температури відтворюваними в будь-якій точці Всесвіту без залежності від матеріальних стандартів.
Чому перевизначення 2019 року має значення
Перевизначення Кельвіна являє собою зміну парадигми від вимірювань на основі матеріалів до вимірювань на основі фізики.
- Універсальна відтворюваність: будь-яка лабораторія з квантовими стандартами може реалізувати Кельвін незалежно
- Довгострокова стабільність: стала Больцмана не дрейфує, не деградує і не вимагає зберігання
- Екстремальні температури: дозволяє точні вимірювання від нанокельвінів до гігакельвінів
- Квантові технології: підтримує дослідження в галузі квантових обчислень, кріогеніки та надпровідності
- Фундаментальна фізика: всі базові одиниці СІ тепер визначаються константами природи
Еволюція вимірювання температури
- Ранні методи покладалися на суб'єктивний дотик та природні явища, такі як танення льоду
- 1593: Галілей винайшов перший термоскоп, що призвело до кількісного вимірювання температури
- 1724: Даніель Фаренгейт стандартизував ртутні термометри зі шкалою, яку ми використовуємо сьогодні
- 1742: Андерс Цельсій створив шкалу Цельсія на основі фазових переходів води
- 1848: Лорд Кельвін встановив абсолютну температурну шкалу, фундаментальну для сучасної фізики
Засоби для запам'ятовування та швидкі трюки для перетворення
Швидкі розумові перетворення
Швидкі наближення для повсякденного використання:
- C в F (приблизно): подвойте, додайте 30 (напр., 20°C → 40+30 = 70°F, фактично: 68°F)
- F в C (приблизно): відніміть 30, поділіть на два (напр., 70°F → 40÷2 = 20°C, фактично: 21°C)
- C в K: просто додайте 273 (або точно 273,15 для точності)
- K в C: відніміть 273 (або точно 273,15)
- F в K: додайте 460, помножте на 5/9 (або використовуйте (F+459,67)×5/9 точно)
Точні формули перетворення
Для точних розрахунків:
- C в F: F = (C × 9/5) + 32 або F = (C × 1,8) + 32
- F в C: C = (F - 32) × 5/9
- C в K: K = C + 273,15
- K в C: C = K - 273,15
- F в K: K = (F + 459,67) × 5/9
- K в F: F = (K × 9/5) - 459,67
Основні контрольні температури
Запам'ятайте ці опорні точки:
- Абсолютний нуль: 0 K = -273,15°C = -459,67°F (найнижча можлива температура)
- Вода замерзає: 273,15 K = 0°C = 32°F (тиск 1 атм)
- Потрійна точка води: 273,16 K = 0,01°C (точна точка визначення)
- Кімнатна температура: ~293 K = 20°C = 68°F (комфортна навколишня температура)
- Температура тіла: 310,15 K = 37°C = 98,6°F (нормальна температура ядра людини)
- Вода кипить: 373,15 K = 100°C = 212°F (1 атм, на рівні моря)
- Помірна духовка: ~450 K = 180°C = 356°F (Газова марка 4)
Різниці температур (інтервали)
Розуміння одиниць Δ (дельта):
- Зміна на 1°C = зміна на 1 K = зміна на 1,8°F = зміна на 1,8°R (величина)
- Використовуйте префікс Δ для різниць: Δ°C, Δ°F, ΔK (не абсолютні температури)
- Приклад: якщо температура зростає з 20°C до 25°C, це зміна на Δ5°C = Δ9°F
- Ніколи не додавайте/віднімайте абсолютні температури в різних шкалах (20°C + 30°F ≠ 50 будь-чого!)
- Для інтервалів Кельвін і Цельсій ідентичні (інтервал 1 K = інтервал 1°C)
Поширені помилки, яких слід уникати
- Кельвін не має символу градуса: пишіть 'K', а не '°K' (змінено в 1967)
- Не плутайте абсолютні температури з різницями: 5°C ≠ Δ5°C в контексті
- Не можна безпосередньо додавати/множити температури: 10°C × 2 ≠ еквівалентна теплова енергія 20°C
- Ранкін - це абсолютний Фаренгейт: 0°R = абсолютний нуль, НЕ 0°F
- Негативний Кельвін неможливий: 0 K - це абсолютний мінімум (за винятком квантових винятків)
- Газова марка залежить від духовки: GM4 становить ~180°C, але може бути ±15°C залежно від марки
- Цельсій ≠ історично градус Цельсія: спочатку Цельсій був інвертований (100° замерзання, 0° кипіння!)
Практичні поради щодо температури
- Погода: запам'ятайте ключові точки (0°C=замерзання, 20°C=приємно, 30°C=спекотно, 40°C=екстремально)
- Кулінарія: внутрішня температура м'яса є критичною для безпеки (165°F/74°C для птиці)
- Наука: завжди використовуйте Кельвін для термодинамічних розрахунків (газові закони, ентропія)
- Подорожі: США використовує °F, більша частина світу використовує °C - знайте приблизне перетворення
- Лихоманка: нормальна температура тіла 37°C (98,6°F); лихоманка починається близько 38°C (100,4°F)
- Висота: вода кипить при нижчих температурах зі збільшенням висоти (~95°C на 2000 м)
Застосування температури в різних галузях
Промислове виробництво
- Обробка металів та куванняВиробництво сталі (∼1538°C), контроль сплавів та криві термічної обробки вимагають точного вимірювання високих температур для якості, мікроструктури та безпеки
- Хімічна та нафтохімічна промисловістьКрекінг, риформінг, полімеризація та дистиляційні колони покладаються на точне профілювання температури для виходу, безпеки та ефективності в широкому діапазоні
- Електроніка та напівпровідникиВідпал у печі (1000°C+), вікна осадження/травлення та жорсткий контроль у чистих приміщеннях (±0,1°C) є основою продуктивності та виходу передових пристроїв
Медицина та охорона здоров'я
- Моніторинг температури тілаНормальний діапазон температури ядра 36,1–37,2°C; пороги лихоманки; управління гіпотермією/гіпертермією; безперервний моніторинг у реанімації та хірургії
- Зберігання ліківХолодовий ланцюг вакцин (2–8°C), наднизькотемпературні морозильники (до -80°C) та відстеження відхилень для термочутливих ліків
- Калібрування медичного обладнанняСтерилізація (автоклави при 121°C), кріотерапія (рідкий азот -196°C) та калібрування діагностичних і терапевтичних пристроїв
Наукові дослідження
- Фізика та матеріалознавствоНадпровідність поблизу 0 K, кріогеніка, фазові переходи, фізика плазми (діапазон мегакельвінів) та прецизійна метрологія
- Хімічні дослідженняКінетика та рівновага реакцій, контроль кристалізації та термічна стабільність під час синтезу та аналізу
- Космічна та аерокосмічна технікаСистеми теплового захисту, кріогенні палива (LH₂ при -253°C), тепловий баланс космічних апаратів та дослідження атмосфер планет
Кулінарне мистецтво та безпека харчових продуктів
- Точне випікання та кондитерські виробиПідйом тіста (26–29°C), темперування шоколаду (31–32°C), стадії цукру та управління профілем духовки для стабільних результатів
- Безпека та якість м'ясаБезпечні внутрішні температури (птиця 74°C, яловичина 63°C), доготування, таблиці су-від та відповідність HACCP
- Зберігання та безпека харчових продуктівНебезпечна зона для продуктів (4–60°C), швидке охолодження, цілісність холодового ланцюга та контроль росту патогенів
Застосування температури в реальному світі
- Промислові процеси вимагають точного контролю температури для металургії, хімічних реакцій та виробництва напівпровідників
- Медичні застосування включають моніторинг температури тіла, зберігання ліків та процедури стерилізації
- Кулінарне мистецтво залежить від певних температур для безпеки харчових продуктів, хімії випікання та приготування м'яса
- Наукові дослідження використовують екстремальні температури від кріогеніки (мК) до фізики плазми (МК)
- Системи опалення, вентиляції та кондиціонування оптимізують комфорт людини за допомогою регіональних температурних шкал та контролю вологості
Всесвіт екстремальних температур
Від квантового нуля до космічного синтезу
Температура охоплює понад 32 порядки величини в досліджуваних контекстах — від нанокельвінових квантових газів поблизу абсолютного нуля до мегакельвінових плазм та ядер зірок. Картографування цього діапазону висвітлює матерію, енергію та фазову поведінку у Всесвіті.
Універсальні температурні явища
| Явище | Кельвін (K) | Цельсій (°C) | Фаренгейт (°F) | Фізичне значення |
|---|---|---|---|---|
| Абсолютний нуль (теоретичний) | 0 K | -273,15°C | -459,67°F | Весь молекулярний рух припиняється, квантовий основний стан |
| Точка кипіння рідкого гелію | 4,2 K | -268,95°C | -452,11°F | Надпровідність, квантові явища, космічна техніка |
| Кипіння рідкого азоту | 77 K | -196°C | -321°F | Кріогенне зберігання, надпровідні магніти |
| Точка замерзання води | 273,15 K | 0°C | 32°F | Збереження життя, погодні закономірності, визначення Цельсія |
| Комфортна кімнатна температура | 295 K | 22°C | 72°F | Тепловий комфорт людини, контроль клімату в будівлях |
| Температура тіла людини | 310 K | 37°C | 98,6°F | Оптимальна фізіологія людини, медичний показник здоров'я |
| Точка кипіння води | 373 K | 100°C | 212°F | Парова енергія, кулінарія, визначення Цельсія/Фаренгейта |
| Випікання в домашній духовці | 450 K | 177°C | 350°F | Приготування їжі, хімічні реакції в кулінарії |
| Точка плавлення свинцю | 601 K | 328°C | 622°F | Металообробка, паяння електроніки |
| Точка плавлення заліза | 1811 K | 1538°C | 2800°F | Виробництво сталі, промислова металообробка |
| Температура поверхні Сонця | 5778 K | 5505°C | 9941°F | Зоряна фізика, сонячна енергія, спектр світла |
| Температура ядра Сонця | 15 000 000 K | 15 000 000°C | 27 000 000°F | Ядерний синтез, виробництво енергії, еволюція зірок |
| Температура Планка (теоретичний максимум) | 1,416784 × 10³² K | 1,416784 × 10³² °C | 2,55 × 10³² °F | Теоретична межа фізики, умови Великого вибуху, квантова гравітація (CODATA 2018) |
Вражаючі факти про температуру
Найхолодніша температура, коли-небудь досягнута штучно, становить 0,0000000001 K - одна десятимільярдна градуса вище абсолютного нуля, холодніше, ніж у відкритому космосі!
Канали блискавки досягають температури 30 000 K (53 540°F) - у п'ять разів гарячіше, ніж поверхня Сонця!
Ваше тіло виробляє тепло, еквівалентне 100-ватній лампочці, підтримуючи точну температуру в межах ±0,5°C для виживання!
Основні перетворення температури
Швидкі приклади перетворення
25°C (кімнатна температура)→77°F
100°F (спекотний день)→37,8°C
273 K (замерзання води)→0°C
27°C (теплий день)→300 K
672°R (кипіння води)→212°F
Канонічні формули перетворення
| Цельсій в Фаренгейт | °F = (°C × 9/5) + 32 | 25°C → 77°F |
| Фаренгейт в Цельсій | °C = (°F − 32) × 5/9 | 100°F → 37,8°C |
| Цельсій в Кельвін | K = °C + 273,15 | 27°C → 300,15 K |
| Кельвін в Цельсій | °C = K − 273,15 | 273,15 K → 0°C |
| Фаренгейт в Кельвін | K = (°F + 459,67) × 5/9 | 68°F → 293,15 K |
| Кельвін в Фаренгейт | °F = (K × 9/5) − 459,67 | 373,15 K → 212°F |
| Ранкін в Кельвін | K = °R × 5/9 | 491,67°R → 273,15 K |
| Кельвін в Ранкін | °R = K × 9/5 | 273,15 K → 491,67°R |
| Реомюр в Цельсій | °C = °Ré × 5/4 | 80°Ré → 100°C |
| Деліль в Цельсій | °C = 100 − (°De × 2/3) | 0°De → 100°C; 150°De → 0°C |
| Ньютон в Цельсій | °C = °N × 100/33 | 33°N → 100°C |
| Рьомер в Цельсій | °C = (°Rø − 7,5) × 40/21 | 60°Rø → 100°C |
| Цельсій в Реомюр | °Ré = °C × 4/5 | 100°C → 80°Ré |
| Цельсій в Деліль | °De = (100 − °C) × 3/2 | 0°C → 150°De; 100°C → 0°De |
| Цельсій в Ньютон | °N = °C × 33/100 | 100°C → 33°N |
| Цельсій в Рьомер | °Rø = (°C × 21/40) + 7,5 | 100°C → 60°Rø |
Універсальні контрольні точки температури
| Контрольна точка | Кельвін (K) | Цельсій (°C) | Фаренгейт (°F) | Практичне застосування |
|---|---|---|---|---|
| Абсолютний нуль | 0 K | -273,15°C | -459,67°F | Теоретичний мінімум; квантовий основний стан |
| Потрійна точка води | 273,16 K | 0,01°C | 32,018°F | Точна термодинамічна точка відліку; калібрування |
| Точка замерзання води | 273,15 K | 0°C | 32°F | Безпека харчових продуктів, клімат, історична прив'язка до Цельсія |
| Кімнатна температура | 295 K | 22°C | 72°F | Комфорт людини, проектна точка систем опалення, вентиляції та кондиціонування |
| Температура тіла людини | 310 K | 37°C | 98,6°F | Клінічний життєвий показник; моніторинг здоров'я |
| Точка кипіння води | 373,15 K | 100°C | 212°F | Кулінарія, стерилізація, парова енергія (1 атм) |
| Випікання в домашній духовці | 450 K | 177°C | 350°F | Поширене налаштування для випікання |
| Кипіння рідкого азоту | 77 K | -196°C | -321°F | Кріогеніка та консервація |
| Точка плавлення свинцю | 601 K | 328°C | 622°F | Паяння, металургія |
| Точка плавлення заліза | 1811 K | 1538°C | 2800°F | Виробництво сталі |
| Температура поверхні Сонця | 5778 K | 5505°C | 9941°F | Сонячна фізика |
| Космічне мікрохвильове фонове випромінювання | 2,7255 K | -270,4245°C | -454,764°F | Залишкове випромінювання Великого вибуху |
| Сухий лід (CO₂) Сублімація | 194,65 K | -78,5°C | -109,3°F | Транспортування їжі, ефекти туману, лабораторне охолодження |
| Лямбда-точка гелію (перехід He-II) | 2,17 K | -270,98°C | -455,76°F | Перехід до надплинності; кріогеніка |
| Кипіння рідкого кисню | 90,19 K | -182,96°C | -297,33°F | Ракетні окислювачі, медичний кисень |
| Точка замерзання ртуті | 234,32 K | -38,83°C | -37,89°F | Обмеження рідини для термометра |
| Найвища виміряна температура повітря | 329,85 K | 56,7°C | 134,1°F | Долина Смерті (1913) — спірне; нещодавно підтверджено ~54,4°C |
| Найнижча виміряна температура повітря | 183,95 K | -89,2°C | -128,6°F | Станція Восток, Антарктида (1983) |
| Подача кави (гаряча, приємна на смак) | 333,15 K | 60°C | 140°F | Комфортне пиття; >70°C збільшує ризик опіку |
| Пастеризація молока (HTST) | 345,15 K | 72°C | 161,6°F | Високотемпературна, короткочасна: 15 с |
Точка кипіння води в залежності від висоти (приблизно)
| Висота | Цельсій (°C) | Фаренгейт (°F) | Примітки |
|---|---|---|---|
| Рівень моря (0 м) | 100°C | 212°F | Стандартний атмосферний тиск (1 атм) |
| 500 м | 98°C | 208°F | Приблизно |
| 1 000 м | 96,5°C | 205,7°F | Приблизно |
| 1 500 м | 95°C | 203°F | Приблизно |
| 2 000 м | 93°C | 199°F | Приблизно |
| 3 000 м | 90°C | 194°F | Приблизно |
Різниці температур проти абсолютних температур
Одиниці різниці вимірюють інтервали (зміни), а не абсолютні стани.
- 1 Δ°C дорівнює 1 K (однакова величина)
- 1 Δ°F дорівнює 1 Δ°R дорівнює 5/9 K
- Використовуйте Δ для підвищення/зниження температури, градієнтів та допусків
| Одиниця інтервалу | Дорівнює (K) | Примітки |
|---|---|---|
| Δ°C (різниця градусів Цельсія) | 1 K | Той самий розмір, що й інтервал Кельвіна |
| Δ°F (різниця градусів Фаренгейта) | 5/9 K | Та сама величина, що й Δ°R |
| Δ°R (різниця градусів Ранкіна) | 5/9 K | Та сама величина, що й Δ°F |
Кулінарне перетворення газової марки (приблизно)
Газова марка є приблизним налаштуванням духовки; окремі духовки можуть відрізнятися. Завжди перевіряйте за допомогою термометра для духовки.
| Газова марка | Цельсій (°C) | Фаренгейт (°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 |
Повний каталог одиниць температури
Абсолютні шкали
| ID одиниці | Назва | Символ | Опис | Перевести в Кельвіни | Перевести з Кельвінів |
|---|---|---|---|---|---|
| K | кельвін | K | Базова одиниця СІ для термодинамічної температури. | K = K | K = K |
| water-triple | Потрійна точка води | TPW | Фундаментальна точка відліку: 1 TPW = 273,16 K | K = TPW × 273,16 | TPW = K ÷ 273,16 |
Відносні шкали
| ID одиниці | Назва | Символ | Опис | Перевести в Кельвіни | Перевести з Кельвінів |
|---|---|---|---|---|---|
| C | Цельсій | °C | Шкала на основі води; розмір градуса дорівнює Кельвіну | K = °C + 273,15 | °C = K − 273,15 |
| F | Фаренгейт | °F | Шкала, орієнтована на людину, що використовується в США | K = (°F + 459,67) × 5/9 | °F = (K × 9/5) − 459,67 |
| R | Ранкін | °R | Абсолютний Фаренгейт з таким же розміром градуса, що й °F | K = °R × 5/9 | °R = K × 9/5 |
Історичні шкали
| ID одиниці | Назва | Символ | Опис | Перевести в Кельвіни | Перевести з Кельвінів |
|---|---|---|---|---|---|
| Re | Реомюр | °Ré | 0°Ré замерзання, 80°Ré кипіння | K = (°Ré × 5/4) + 273,15 | °Ré = (K − 273,15) × 4/5 |
| De | Деліль | °De | Інверсна шкала: 0°De кипіння, 150°De замерзання | K = 373,15 − (°De × 2/3) | °De = (373,15 − K) × 3/2 |
| N | Ньютон | °N | 0°N замерзання, 33°N кипіння | K = 273,15 + (°N × 100/33) | °N = (K − 273,15) × 33/100 |
| Ro | Ремер | °Rø | 7,5°Rø замерзання, 60°Rø кипіння | K = 273,15 + ((°Rø − 7,5) × 40/21) | °Rø = ((K − 273,15) × 21/40) + 7,5 |
Наукові та екстремальні
| ID одиниці | Назва | Символ | Опис | Перевести в Кельвіни | Перевести з Кельвінів |
|---|---|---|---|---|---|
| mK | мілікельвін | mK | Кріогеніка та надпровідність | K = mK × 1e−3 | mK = K × 1e3 |
| μK | мікрокельвін | μK | Конденсати Бозе-Ейнштейна; квантові гази | K = μK × 1e−6 | μK = K × 1e6 |
| nK | нанокельвін | nK | Межа поблизу абсолютного нуля | K = nK × 1e−9 | nK = K × 1e9 |
| eV | електронвольт (температурний еквівалент) | eV | Енергетичний еквівалент температури; плазма | K ≈ eV × 11604,51812 | eV ≈ K ÷ 11604,51812 |
| meV | міліелектронвольт (темп. екв.) | meV | Фізика твердого тіла | K ≈ meV × 11,60451812 | meV ≈ K ÷ 11,60451812 |
| keV | кілоелектронвольт (темп. екв.) | keV | Високоенергетична плазма | K ≈ keV × 1,160451812×10^7 | keV ≈ K ÷ 1,160451812×10^7 |
| dK | децикельвін | dK | Кельвін з префіксом СІ | K = dK × 1e−1 | dK = K × 10 |
| cK | сантикельвін | cK | Кельвін з префіксом СІ | K = cK × 1e−2 | cK = K × 100 |
| kK | кілокельвін | kK | Астрофізична плазма | K = kK × 1000 | kK = K ÷ 1000 |
| MK | мегакельвін | MK | Внутрішні частини зірок | K = MK × 1e6 | MK = K ÷ 1e6 |
| T_P | температура Планка | T_P | Теоретична верхня межа (CODATA 2018) | K = T_P × 1,416784×10^32 | T_P = K ÷ 1,416784×10^32 |
Одиниці різниці (інтервалу)
| ID одиниці | Назва | Символ | Опис | Перевести в Кельвіни | Перевести з Кельвінів |
|---|---|---|---|---|---|
| dC | градус Цельсія (різниця) | Δ°C | Температурний інтервал, що дорівнює 1 K | — | — |
| dF | градус Фаренгейта (різниця) | Δ°F | Температурний інтервал, що дорівнює 5/9 K | — | — |
| dR | градус Ранкіна (різниця) | Δ°R | Той самий розмір, що й Δ°F (5/9 K) | — | — |
Кулінарні
| ID одиниці | Назва | Символ | Опис | Перевести в Кельвіни | Перевести з Кельвінів |
|---|---|---|---|---|---|
| GM | Газова Марка (приблизно) | GM | Приблизне налаштування газової духовки у Великобританії; див. таблицю вище | — | — |
Повсякденні температурні орієнтири
| Температура | Кельвін (K) | Цельсій (°C) | Фаренгейт (°F) | Контекст |
|---|---|---|---|---|
| Абсолютний нуль | 0 K | -273,15°C | -459,67°F | Теоретичний мінімум; квантовий основний стан |
| Рідкий гелій | 4,2 K | -268,95°C | -452°F | Дослідження надпровідності |
| Рідкий азот | 77 K | -196°C | -321°F | Кріогенне зберігання |
| Сухий лід | 194,65 K | -78,5°C | -109°F | Транспортування їжі, ефекти туману |
| Замерзання води | 273,15 K | 0°C | 32°F | Утворення льоду, зимова погода |
| Кімнатна температура | 295 K | 22°C | 72°F | Комфорт людини, проектування систем опалення, вентиляції та кондиціонування |
| Температура тіла | 310 K | 37°C | 98,6°F | Нормальна температура ядра людини |
| Спекотний літній день | 313 K | 40°C | 104°F | Попередження про екстремальну спеку |
| Кипіння води | 373 K | 100°C | 212°F | Кулінарія, стерилізація |
| Піч для піци | 755 K | 482°C | 900°F | Піца на дровах |
| Плавлення сталі | 1811 K | 1538°C | 2800°F | Промислова металообробка |
| Поверхня Сонця | 5778 K | 5505°C | 9941°F | Сонячна фізика |
Калібрування та міжнародні температурні стандарти
Фіксовані точки ITS-90
| Фіксована точка | Кельвін (K) | Цельсій (°C) | Примітки |
|---|---|---|---|
| Потрійна точка водню | 13,8033 K | -259,3467°C | Фундаментальна кріогенна точка відліку |
| Потрійна точка неону | 24,5561 K | -248,5939°C | Низькотемпературне калібрування |
| Потрійна точка кисню | 54,3584 K | -218,7916°C | Кріогенні застосування |
| Потрійна точка аргону | 83,8058 K | -189,3442°C | Промислова газова точка відліку |
| Потрійна точка ртуті | 234,3156 K | -38,8344°C | Історична рідина для термометра |
| Потрійна точка води | 273,16 K | 0,01°C | Визначальна точка відліку (точна) |
| Точка плавлення галію | 302,9146 K | 29,7646°C | Стандарт поблизу кімнатної температури |
| Точка замерзання індію | 429,7485 K | 156,5985°C | Калібрування середнього діапазону |
| Точка замерзання олова | 505,078 K | 231,928°C | Діапазон температур паяння |
| Точка замерзання цинку | 692,677 K | 419,527°C | Високотемпературна точка відліку |
| Точка замерзання алюмінію | 933,473 K | 660,323°C | Металургійний стандарт |
| Точка замерзання срібла | 1234,93 K | 961,78°C | Точка відліку для дорогоцінних металів |
| Точка замерзання золота | 1337,33 K | 1064,18°C | Високоточний стандарт |
| Точка замерзання міді | 1357,77 K | 1084,62°C | Промислова металева точка відліку |
- ITS-90 (Міжнародна температурна шкала 1990 року) визначає температуру за допомогою цих фіксованих точок
- Сучасні термометри калібруються за цими контрольними температурами для забезпечення простежуваності
- Перевизначення СІ 2019 року дозволяє реалізувати Кельвін без фізичних артефактів
- Невизначеність калібрування зростає при екстремальних температурах (дуже низьких або дуже високих)
- Лабораторії первинних стандартів підтримують ці фіксовані точки з високою точністю
Найкращі практики вимірювання
Округлення та невизначеність вимірювання
- Звітуйте про температуру з відповідною точністю: побутові термометри зазвичай ±0,5°C, наукові прилади ±0,01°C або краще
- Перетворення в Кельвіни: для точної роботи завжди використовуйте 273,15 (не 273): K = °C + 273,15
- Уникайте помилкової точності: не звітуйте 98,6°F як 37,00000°C; відповідне округлення - 37,0°C
- Різниці температур мають таку ж невизначеність, як і абсолютні вимірювання в тій самій шкалі
- При перетворенні зберігайте значущі цифри: 20°C (2 значущі цифри) → 68°F, а не 68,00°F
- Дрейф калібрування: термометри слід періодично перекалібровувати, особливо при екстремальних температурах
Термінологія та символи температури
- Кельвін використовує 'K' без символу градуса (змінено в 1967): пишіть '300 K', а не '300°K'
- Цельсій, Фаренгейт та інші відносні шкали використовують символ градуса: °C, °F, °Ré тощо.
- Префікс Дельта (Δ) вказує на різницю температур: Δ5°C означає зміну на 5 градусів, а не абсолютну температуру 5°C
- Абсолютний нуль: 0 K = -273,15°C = -459,67°F (теоретичний мінімум; третій закон термодинаміки)
- Потрійна точка: унікальна температура та тиск, при яких тверда, рідка та газоподібна фази співіснують (для води: 273,16 K при 611,657 Па)
- Термодинамічна температура: температура, виміряна в Кельвінах відносно абсолютного нуля
- ITS-90: Міжнародна температурна шкала 1990 року, поточний стандарт для практичної термометрії
- Кріогеніка: наука про температури нижче -150°C (123 K); надпровідність, квантові ефекти
- Пірометрія: вимірювання високих температур (вище ~600°C) за допомогою теплового випромінювання
- Теплова рівновага: дві системи в контакті не обмінюються чистою теплотою; вони мають однакову температуру
Часті запитання про температуру
Як перевести Цельсій у Фаренгейт?
Використовуйте °F = (°C × 9/5) + 32. Приклад: 25°C → 77°F
Як перевести Фаренгейт у Цельсій?
Використовуйте °C = (°F − 32) × 5/9. Приклад: 100°F → 37,8°C
Як перевести Цельсій у Кельвін?
Використовуйте K = °C + 273,15. Приклад: 27°C → 300,15 K
Як перевести Фаренгейт у Кельвін?
Використовуйте K = (°F + 459,67) × 5/9. Приклад: 68°F → 293,15 K
Яка різниця між °C та Δ°C?
°C виражає абсолютну температуру; Δ°C виражає різницю температур (інтервал). 1 Δ°C дорівнює 1 K
Що таке Ранкін (°R)?
Абсолютна шкала, що використовує градуси Фаренгейта: 0°R = абсолютний нуль; °R = K × 9/5
Що таке потрійна точка води?
273,16 K, де тверда, рідка та газоподібна фази води співіснують; використовується як термодинамічна точка відліку
Як електронвольти пов'язані з температурою?
1 еВ відповідає 11604,51812 K через сталу Больцмана (k_B). Використовується для плазми та високоенергетичних контекстів
Що таке температура Планка?
Приблизно 1,4168×10^32 K, теоретична верхня межа, де відома фізика перестає працювати
Які типові кімнатна та температура тіла?
Кімнатна ~22°C (295 K); тіло людини ~37°C (310 K)
Чому Кельвін не має символу градуса?
Кельвін — це абсолютна термодинамічна одиниця, визначена через фізичну константу (k_B), а не довільну шкалу, тому вона використовує K (а не °K).
Чи може температура в Кельвінах бути негативною?
Абсолютна температура в Кельвінах не може бути негативною; однак, деякі системи демонструють «негативну температуру» в сенсі інверсії заселеності — вони гарячіші за будь-який позитивний K.
Повний Довідник Інструментів
Усі 71 інструменти, доступні на UNITS
Фільтрувати за:
Категорії: