Ẹyọ Ipilẹ: Kelvin (K) - Itọkasi Odo Pipe

Awọn anfani: Awọn iṣiro Thermodynamic, awọn ẹrọ kuatomu, fisiksi iṣiro, ibaramu taara si agbara molikula

Lilo: Gbogbo iwadii imọ-jinlẹ, iṣawari aaye, cryogenics, superconductivity, fisiksi patiku

• Kelvin (K) - Iwọn Pipe

  Iwọn pipe ti o bẹrẹ ni 0 K; iwọn iwọn dogba Celsius. Ti a lo ninu awọn ofin gaasi, itankalẹ ara dudu, cryogenics, ati awọn idogba thermodynamic
• Celsius (°C) - Iwọn Omi-orisun

  Ti ṣalaye nipasẹ awọn iyipada alakoso omi ni titẹ boṣewa (0°C didi, 100°C sise); iwọn iwọn dogba Kelvin. Ti a lo ni ibigbogbo ni awọn ile-iṣere, ile-iṣẹ, ati igbesi aye ojoojumọ ni kariaye
• Rankine (°R) - Fahrenheit Pipe

  Ẹlẹgbẹ pipe si Fahrenheit pẹlu iwọn iwọn kanna; 0°R = odo pipe. Wọpọ ni thermodynamics AMẸRIKA ati imọ-ẹrọ afẹfẹ

Ẹyọ Ipilẹ: Fahrenheit (°F) - Iwọn Itunu Eniyan

Awọn anfani: Iṣedede iwọn eniyan fun oju ojo, ibojuwo iwọn otutu ara, iṣakoso itunu

Lilo: Orilẹ Amẹrika, diẹ ninu awọn orilẹ-ede Karibeani, ijabọ oju ojo, awọn ohun elo iṣoogun

• Fahrenheit (°F) - Iwọn Itunu Eniyan

  Iwọn ti o da lori eniyan: omi di ni 32°F o si n se ni 212°F (1 atm). Wọpọ ni oju ojo AMẸRIKA, HVAC, sise, ati awọn agbegbe iṣoogun
• Réaumur (°Ré) - Itan Yuroopu

  Iwọn itan Yuroopu pẹlu 0°Ré ni didi ati 80°Ré ni sise. Tun tọka si ni awọn ilana ohunelo ati awọn ile-iṣẹ kan
• Newton (°N) - Imọ-jinlẹ Itan

  Ti dabaa nipasẹ Isaac Newton (1701) pẹlu 0°N ni didi ati 33°N ni sise. Ni akọkọ ti iwulo itan loni

Ṣaaju Awọn iwọn otutu: Awọn ọna ti o da lori Eniyan

• Idanwo Fọwọkan Ọwọ: Awọn alagbẹdẹ atijọ ṣe iwọn iwọn otutu irin nipasẹ ifọwọkan - pataki fun sisọ awọn ohun ija ati awọn irinṣẹ
• Idanimọ Awọ: Firing amọkoko ti o da lori ina ati awọn awọ amọ - pupa, osan, ofeefee, funfun tọkasi ooru ti n pọ si
• Akiyesi Iwa: Awọn iyipada ihuwasi ẹranko pẹlu iwọn otutu ayika - awọn ilana ijira, awọn ami isunmi
• Awọn Atọka Ohun ọgbin: Awọn iyipada ewe, awọn ilana aladodo bi awọn itọsọna iwọn otutu - awọn kalẹnda ogbin ti o da lori phenology
• Awọn Ipinle Omi: Yinyin, omi, nya - awọn itọkasi iwọn otutu gbogbo agbaye akọkọ kọja gbogbo awọn aṣa

Ṣaaju awọn ohun elo, awọn ọlaju ṣe iṣiro iwọn otutu nipasẹ awọn imọ-ara eniyan ati awọn ami abayọ — awọn idanwo ifọwọkan, ina ati awọ ohun elo, ihuwasi ẹranko, ati awọn iyipo ọgbin — ti n ṣe agbekalẹ awọn ipilẹ agbara ti imọ igbona akọkọ.

Iyika Imọ-jinlẹ: Iwọn otutu Iye

• 1593: Galileo's Thermoscope - Ẹrọ wiwọn iwọn otutu akọkọ nipa lilo imugboroosi afẹfẹ ni tube ti o kun fun omi
• 1654: Ferdinand II ti Tuscany - Iwọn otutu omi-gilasi akọkọ ti a fi edidi (ọti)
• 1701: Isaac Newton - Dabaa iwọn otutu pẹlu 0°N ni didi, 33°N ni iwọn otutu ara
• 1714: Gabriel Fahrenheit - Iwọn otutu Makiuri ati iwọnwọnwọn (32°F di, 212°F sise)
• 1730: René Réaumur - Iwọn otutu ọti pẹlu iwọn 0°r di, iwọn 80°r sise
• 1742: Anders Celsius - Iwọn Centigrade pẹlu 0°C di, 100°C sise (ni akọkọ yipada!)
• 1743: Jean-Pierre Christin - Yipada iwọn Celsius si fọọmu ode oni

Iyika imọ-jinlẹ yipada iwọn otutu lati imọlara si wiwọn. Lati Galileo's thermoscope si Fahrenheit's mercury thermometer ati Celsius's centigrade scale, ohun elo ṣe agbara, thermometry atunwi kọja imọ-jinlẹ ati ile-iṣẹ.

Lati Awọn Ilana ti ara si Awọn Iduro Ipilẹ

• 1887: Ajọ Kariaye ti Awọn iwuwo ati Awọn iwọn - Awọn iṣedede iwọn otutu kariaye akọkọ
• 1927: Iwọn otutu Kariaye (ITS-27) - Da lori awọn aaye ti o wa titi 6 lati O₂ si Au
• 1948: Celsius rọpo 'centigrade' ni ifowosi - ipinnu CGPM 9th
• 1954: Aaye meteta ti omi (273.16 K) - Ti ṣalaye bi itọkasi ipilẹ Kelvin
• 1967: Kelvin (K) ti gba bi ẹyọ ipilẹ SI - Rọpo 'ìyí Kelvin' (°K)
• 1990: ITS-90 - Iwọn otutu kariaye lọwọlọwọ pẹlu awọn aaye ti o wa titi 17
• 2019: SI Atunse - Kelvin ṣalaye nipasẹ igbagbogbo Boltzmann (k_B = 1.380649×10⁻²³ J·K⁻¹)

Thermometry ode oni wa lati awọn ohun-ọṣọ ti ara si fisiksi ipilẹ. Atunse 2019 naa fi Kelvin si igbagbogbo Boltzmann, ti n ṣe awọn wiwọn iwọn otutu ti o tun ṣe nibikibi ni agbaye laisi gbigbekele awọn iṣedede ohun elo.

Atunse Kelvin duro fun iyipada apẹrẹ lati wiwọn ohun elo si wiwọn orisun fisiksi.

• Atunse Agbaye: Eyikeyi laabu pẹlu awọn iṣedede kuatomu le mọ Kelvin ni ominira
• Idaduro Igba pipẹ: Iduro Boltzmann ko lọ, degrade, tabi nilo ibi ipamọ
• Awọn iwọn otutu to gaju: Gba awọn wiwọn deede laaye lati nanokelvin si gigakelvin
• Imọ-ẹrọ Kuantum: Ṣe atilẹyin iširo kuatomu, cryogenics, ati iwadii superconductivity
• Fisiksi Ipilẹ: Gbogbo awọn ẹya ipilẹ SI ni a ṣalaye nipasẹ awọn iduroṣinṣin ti iseda

Awọn isunmọ iyara fun lilo ojoojumọ:

• C si F (ni aijọju): ilọpo meji rẹ, ṣafikun 30 (fun apẹẹrẹ, 20°C → 40+30 = 70°F, gangan: 68°F)
• F si C (ni aijọju): Yọkuro 30, idaji rẹ (fun apẹẹrẹ, 70°F → 40÷2 = 20°C, gangan: 21°C)
• C si K: Kan fikun 273 (tabi gangan 273.15 fun konge)
• K si C: Yọkuro 273 (tabi gangan 273.15)
• F si K: Ṣafikun 460, isodipupo nipasẹ 5/9 (tabi lo (F+459.67)×5/9 gangan)

Fun awọn iṣiro to peye:

• C si F: F = (C × 9/5) + 32 tabi F = (C × 1.8) + 32
• F si C: C = (F - 32) × 5/9
• C si K: K = C + 273.15
• K si C: C = K - 273.15
• F si K: K = (F + 459.67) × 5/9
• K si F: F = (K × 9/5) - 459.67

Ṣe iranti awọn ìdákọró wọnyi:

• Odo pipe: 0 K = -273.15°C = -459.67°F (iwọn otutu ti o kere julọ ti o ṣeeṣe)
• Omi di: 273.15 K = 0°C = 32°F (titẹ 1 atm)
• Aaye meteta omi: 273.16 K = 0.01°C (aaye asọye gangan)
• Iwọn otutu yara: ~293 K = 20°C = 68°F (ibaramu itunu)
• Iwọn otutu ara: 310.15 K = 37°C = 98.6°F (mojuto eniyan deede)
• Omi n se: 373.15 K = 100°C = 212°F (1 atm, ipele okun)
• Adiro dede: ~450 K = 180°C = 356°F (Ami Gaasi 4)

Oye awọn ẹya Δ (delta):

• 1°C iyipada = 1 K iyipada = 1.8°F iyipada = 1.8°R iyipada (titobi)
• Lo ìpele ìpele Δ fun awọn iyatọ: Δ°C, Δ°F, ΔK (kii ṣe awọn iwọn otutu pipe)
• Apeere: Ti iwọn otutu ba dide lati 20°C si 25°C, iyẹn jẹ iyipada Δ5°C = Δ9°F
• Maṣe fi kun/yọkuro awọn iwọn otutu pipe ni awọn iwọn oriṣiriṣi (20°C + 30°F ≠ 50 ohunkohun!)
• Fun awọn aaye arin, Kelvin ati Celsius jẹ aami kanna (aarin 1 K = aarin 1°C)

• Kelvin KO ni aami ìyí: Kọ 'K' kii ṣe '°K' (yipada ni 1967)
• Maṣe dapo awọn iwọn otutu pipe pẹlu awọn iyatọ: 5°C ≠ Δ5°C ni agbegbe
• Ko le ṣe afikun/pọ si awọn iwọn otutu taara: 10°C × 2 ≠ 20°C agbara ooru deede
• Rankine jẹ Fahrenheit pipe: 0°R = odo pipe, KO 0°F
• Kelvin odi ko ṣeeṣe: 0 K ni o kere julọ pipe (awọn imukuro kuatomu ni apakan)
• Ami Gaasi yatọ nipasẹ adiro: GM4 jẹ ~180°C ṣugbọn o le jẹ ± 15°C da lori ami iyasọtọ
• Celsius ≠ Centigrade itan: Celsius ni akọkọ yipada (100° di, 0° sise!)

• Oju ojo: Ṣe iranti awọn aaye pataki (0°C=didi, 20°C=dara, 30°C=gbona, 40°C=iwọn)
• Sise: Awọn iwọn otutu inu eran jẹ pataki fun aabo (165°F/74°C fun adie)
• Imọ-jinlẹ: Nigbagbogbo lo Kelvin fun awọn iṣiro thermodynamic (awọn ofin gaasi, entropy)
• Irin-ajo: AMẸRIKA nlo °F, pupọ julọ agbaye nlo °C - mọ iyipada isunmọ
• Iba: Iwọn otutu ara deede 37°C (98.6°F); iba bẹrẹ ni ayika 38°C (100.4°F)
• Giga: Omi n se ni awọn iwọn otutu kekere bi giga ti n pọ si (~95°C ni 2000m)

• Ṣiṣe Irin & Forging

  Ṣiṣe irin (∼1538°C), iṣakoso alloy, ati awọn iha itọju ooru beere wiwọn iwọn otutu giga to peye fun didara, microstructure, ati ailewu
• Kemikali & Petrochemical

  Cracking, atunṣe, polymerization, ati awọn ọwọn distillation gbarale profaili iwọn otutu deede fun ikore, ailewu, ati ṣiṣe kọja awọn sakani nla
• Itanna & Awọn Semikondokito

  Anneling ileru (1000°C+), awọn ferese idogo / etch, ati iṣakoso yara mimọ ti o muna (± 0.1°C) ṣe atilẹyin iṣẹ ṣiṣe ẹrọ ati ikore ti ilọsiwaju

• Abojuto Iwọn otutu Ara

  Iwọn mojuto deede 36.1–37.2°C; awọn ala iba; iṣakoso hypothermia/hyperthermia; abojuto lemọlemọ ni itọju to ṣe pataki ati iṣẹ abẹ
• Ibi ipamọ Oògùn

  pq tutu ajesara (2-8°C), awọn firisa tutu-tutu (isalẹ si -80°C), ati titọpa irin-ajo fun awọn oogun ti o ni imọlara iwọn otutu
• Isamisi Ohun elo Iṣoogun

  Ifọda (awọn autoclaves 121°C), cryotherapy (-196°C omi nitrogen), ati isọdiwọn ti awọn ẹrọ iwadii ati itọju

• Fisiksi & Imọ Ohun elo

  Superconductivity nitosi 0 K, cryogenics, awọn iyipada alakoso, fisiksi pilasima (iwọn megakelvin), ati metrology pipe
• Iwadi Kemikali

  Awọn kinetik idahun ati iwọntunwọnsi, iṣakoso crystallization, ati iduroṣinṣin igbona lakoko iṣelọpọ ati itupalẹ
• Aaye & Aerospace

  Awọn eto aabo igbona, awọn propellants cryogenic (LH₂ ni -253°C), iwọntunwọnsi igbona ọkọ oju-omi kekere, ati awọn ijinlẹ oju-aye aye

• Beki deede & Pastry

  Ifọwọsi akara (26-29°C), iwọn otutu chocolate (31-32°C), awọn ipele suga, ati iṣakoso profaili adiro fun awọn abajade deede
• Aabo Eran & Didara

  Awọn iwọn otutu inu ailewu (adie 74°C, eran malu 63°C), sise gbigbe, awọn tabili sous-vide, ati ibamu HACCP
• Itọju Ounje & Aabo

  Agbegbe eewu ounjẹ (4-60°C), itutu yara, iduroṣinṣin pq tutu, ati iṣakoso idagbasoke pathogen

Lo °F = (°C × 9/5) + 32. Apeere: 25°C → 77°F

Lo °C = (°F − 32) × 5/9. Apeere: 100°F → 37.8°C

Lo K = °C + 273.15. Apeere: 27°C → 300.15 K

Lo K = (°F + 459.67) × 5/9. Apeere: 68°F → 293.15 K

°C ṣe afihan iwọn otutu pipe; Δ°C ṣe afihan iyatọ iwọn otutu (aarin). 1 Δ°C dọgba 1 K

Iwọn pipe nipa lilo awọn iwọn Fahrenheit: 0°R = odo pipe; °R = K × 9/5

273.16 K nibiti omi ri to, omi, ati awọn ipele gaasi wa papọ; ti a lo bi itọkasi thermodynamic

1 eV ni ibamu si 11604.51812 K nipasẹ igbagbogbo Boltzmann (k_B). Ti a lo fun awọn pilasima ati awọn agbegbe agbara giga

Isunmọ 1.4168×10^32 K, opin oke imọ-jinlẹ nibiti fisiksi ti a mọ ti n fọ

Yara ~22°C (295 K); ara eniyan ~37°C (310 K)

Kelvin jẹ ẹyọ thermodynamic pipe ti a ṣalaye nipasẹ igbagbogbo ti ara (k_B), kii ṣe iwọn lainidii, nitorinaa o nlo K (kii ṣe °K).

Iwọn otutu pipe ni Kelvin ko le jẹ odi; sibẹsibẹ, diẹ ninu awọn eto ṣe afihan 'iwọn otutu odi' ni ori iyipada olugbe — wọn gbona ju eyikeyi K rere lọ.