Tabla de Contenidos
Да знаете как да преобразувате Келвин в Целзий е също толкова важно, колкото да знаете как да направите обратното преобразуване. Много физикохимични свойства на материята се отчитат при различни температури и те като цяло се изразяват в Келвин. За повечето хора обаче е по-лесно да се справят с температурата в Целзий, така че преобразуването на Келвин в Целзий е нещо, което мнозина трябва да правят ежедневно.
Това преобразуване е много просто, тъй като и двете скали се различават само в позицията на нулата. Въпреки това е по-лесно за разбиране и преди всичко за запомняне, ако разберете откъде идват и двете скали и как се използват.
Скала по Целзий (°C)
Това е температурна скала, изобретена през 1742 г. от Андерс Целзий, шведски астроном. Тази скала е установена въз основа на точката на замръзване и кипене на водата на морското равнище. Точката на замръзване на водата е референтната точка, към която е определена температурата от 0 °C, докато температурата на кипене е определена като температура от 100 °C, поради което първоначално е наречена скала по Целзий.
Скалата по Целзий е относителна температурна скала. Това означава, че не измерва абсолютната температура на тялото, а само изразява кога температурата е по-висока или по-ниска от референтната температура, в този случай точката на топене или замръзване на водата.
С други думи, всички температури, които се измерват в градуси по Целзий, показват колко по-горещо или по-студено е дадено тяло спрямо точката на топене на водата. Тъй като има температури по-ниски от споменатата точка на топене, тогава може да има отрицателни температури по тази скала. Втората референтна температура се използва за определяне на „размера“ на градуса по Целзий.
Абсолютната температурна скала и Келвин (K)
За разлика от скалата по Целзий или Целзий, скалата на Келвин е абсолютна скала на температурата , която не зависи от никоя референтна точка. Нулата по скалата на Келвин всъщност показва липсата на топлинна енергия в тялото. Създаден е от Уилям Томпсън (известен също като своя първенство, лорд Келвин, откъдето идва и името му) през 1848 г., който определя всяка единица от неговата скала със същия размер като градуса по скалата на Целзий. Това прави конвертирането от Келвин в Целзий много по-лесно, тъй като единствената разлика между двете скали е местоположението на абсолютната нула, което съответства на -273,15 °C.
Трябва да се отбележи, че единицата по скалата на Келвин се нарича Келвин и нейният символ е К ; Не се нарича „градус Келвин“, нито неговият символ е „°K“. Това е така, защото това е абсолютен, а не относителен мащаб. Например 273 K се чете двеста седемдесет и три градуса по Келвин, а не „двеста седемдесет и три градуса по Келвин“.
Формула за преобразуване на Келвин в градуси по Целзий
За да преобразувате Келвин в градуси по Целзий, е необходимо само да вземете температурата в Келвин и да извадите 273,15. Обикновено се пише:
Когато използвате тази формула, °C представлява температурата в градуси Целзий (тази, която искате да намерите), а не единицата градуси Целзий. Резултатът от операцията дава директно в °C. За да избегнете объркване между променливите, които се появяват в уравнението и температурните единици, за предпочитане е да не поставяте единиците, когато правите преобразуването, а само числовата стойност. След извършване на операцията се поставя символът за градуси по Целзий (°C).
Пример:
Да предположим, че в таблица с данни се съобщава, че пиролизата на дървото започва при 580 K и искате да знаете на какво съответства това в градуси по Целзий. Първата стъпка е да замените K с 580 във формулата (без единици, за да избегнете объркване). След това се извършва операцията и накрая се добавя °C:
ЗАБЕЛЕЖКА: В примера по-горе крайният резултат е закръглен до единици (307K вместо 306,85K) поради правилата за значимите числа. Те установяват, че при събиране и изваждане резултатът се закръгля до позицията на най-малката обща цифра от всички числа, в този случай единиците.
По-правилна форма на формулата за преобразуване на Келвин в Целзий
Горната формула, въпреки че е лесна за използване, често предизвиква объркване, тъй като единиците не могат да бъдат включени, освен ако не са в края. За да избегнете това, за предпочитане е да използвате по-правилна форма на същото уравнение. В много книги по физика и термодинамика абсолютната температура е представена с буквата T, докато относителната температура в градуси по Целзий е представена с гръцката буква θ ( тета , която е t в гръцката азбука). Така предишната формула е:
В този случай K и °C представляват съответно единиците Келвин и градуси Целзий, докато T и θ представляват температурите със съответните им единици. За да се получи температурата в градуси по Целзий (т.е. θ), е необходимо само да се намери θ чрез умножаване на двете страни на уравнението по °C.
Пример:
Да предположим, че искате да преобразувате точката на кипене на кислорода, която е 90,18 K, в градуси по Целзий или Целзий. В този случай имаме, че T = 90,18 K и се изисква θ. Така че, трябва само да включите T във формулата и да решите за θ:
И така, решавайки за θ, което е температурата в градуси по Целзий (тази, която искаме), получаваме:
Обратно преобразуване, от Целзий в Келвин
За да конвертирате от Целзий в Келвин, просто трябва да решите едно от двете уравнения, което означава добавяне на 273,15 към двете страни на формулата:
Или по-правилно,
Как да конвертирате Келвин в други единици
Абсолютната температура в Келвин може да се преобразува във всяка друга температурна скала, независимо дали е относителна или абсолютна. Например, можете също да конвертирате Келвин във Фаренхайт (което е относителна скала) или можете да конвертирате Келвин в Ранкин (което е абсолютна скала).
системи за проверка
Всеки път, когато се извършва преобразуване на единици, е важно да се провери дали резултатът има смисъл, тъй като винаги е възможно да грешите, дори когато използвате формули, толкова прости като показаните. В случай на преобразуване от Келвин в Целзий и обратно, в единия случай трябва да извадите 273,15, а в другия трябва да добавите и може да бъде много лесно да забравите кога да направите едното или другото. За да сте сигурни, че преобразуването винаги се извършва правилно, могат да се вземат предвид следните два съвета:
- Температурата в Келвин винаги трябва да е по-висока от температурата в градуси по Целзий . Например, ако при трансформиране на 400 К в Целзий резултатът даде 673 °C, трансформацията е грешна, тъй като температурата в Келвин никога не може да бъде по-ниска от температурата в °C.
- Температурата в Келвин никога не може да бъде отрицателна , тъй като е абсолютна скала и минималната стойност е нула (без единици, само нула). От друга страна, всички температури под 273,15 K, когато се трансформират в °C, ще дадат отрицателни стойности.
