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Zu wissen, wie man Kelvin in Celsius umrechnet, ist genauso wichtig wie die umgekehrte Umrechnung. Viele physikalisch-chemische Eigenschaften von Materie werden bei unterschiedlichen Temperaturen angegeben, und diese werden im Allgemeinen in Kelvin ausgedrückt. Die meisten Menschen finden es jedoch einfacher, mit der Temperatur in Celsius umzugehen, daher ist die Umrechnung von Kelvin in Celsius etwas, das viele täglich tun müssen.
Diese Umrechnung ist sehr einfach, da sich beide Skalen nur in der Nullstellung unterscheiden. Es ist jedoch einfacher zu verstehen und vor allem zu merken, wenn Sie verstehen, woher beide Skalen kommen und wie sie verwendet werden.
Celsius-Skala (°C)
Es ist eine Temperaturskala, die 1742 von Anders Celsius, einem schwedischen Astronomen, erfunden wurde. Diese Skala basiert auf dem Gefrier- und Siedepunkt von Wasser auf Meereshöhe. Der Gefrierpunkt von Wasser ist der Bezugspunkt, dem die Temperatur von 0 °C zugeordnet wurde, während der Siedetemperatur die Temperatur von 100 °C zugeordnet wurde, weshalb sie ursprünglich als Celsius-Skala bezeichnet wurde.
Die Celsius-Skala ist eine relative Temperaturskala. Das bedeutet, dass er nicht die absolute Temperatur eines Körpers misst, sondern nur ausdrückt, wann die Temperatur über oder unter einer Referenztemperatur liegt, in diesem Fall dem Schmelz- oder Gefrierpunkt von Wasser.
Mit anderen Worten, alle Temperaturen, die in Grad Celsius gemessen werden, geben an, wie viel wärmer oder kälter ein Körper relativ zum Schmelzpunkt von Wasser ist. Da es Temperaturen gibt, die niedriger als der Schmelzpunkt sind, können negative Temperaturen in dieser Größenordnung auftreten. Mit der zweiten Referenztemperatur wird die „Größe“ des Grad Celsius bestimmt.
Die absolute Temperaturskala und das Kelvin (K)
Im Gegensatz zur Celsius- oder Celsius-Skala ist die Kelvin-Skala eine absolute Temperaturskala , die nicht von einem Bezugspunkt abhängig ist. Null auf der Kelvin-Skala zeigt tatsächlich das Fehlen von Wärmeenergie in einem Körper an. Es wurde 1848 von William Thompson (auch bekannt unter seinem Adel Lord Kelvin, daher sein Name) geschaffen, der jeder Einheit auf seiner Skala die gleiche Größe wie dem Grad auf der Celsius-Skala zuwies. Dies erleichtert die Umrechnung von Kelvin in Celsius erheblich, da der einzige Unterschied zwischen den beiden Skalen die Lage des absoluten Nullpunkts ist, der -273,15 °C entspricht.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Einheit auf der Kelvin-Skala Kelvin heißt und ihr Symbol K ist ; Es wird weder „Grad Kelvin“ noch sein Symbol „°K“ genannt. Dies liegt gerade daran, dass es sich um eine absolute und nicht um eine relative Skala handelt. Zum Beispiel wird 273 K zweihundertdreiundsiebzig Kelvin gelesen und nicht „zweihundertdreiundsiebzig Grad Kelvin“.
Formel zur Umrechnung von Kelvin in Grad Celsius
Um Kelvin in Grad Celsius umzurechnen, muss man nur die Temperatur in Kelvin nehmen und 273,15 davon abziehen. Üblicherweise wird geschrieben:
Wenn Sie diese Formel verwenden, steht °C für die Temperatur in Grad Celsius (die Sie finden möchten) und nicht für die Einheit Grad Celsius. Das Ergebnis der Operation ergibt sich direkt in °C. Um Verwechslungen zwischen den in der Gleichung vorkommenden Variablen und den Temperatureinheiten zu vermeiden, sollte man bei der Umrechnung besser nicht die Einheiten, sondern nur den Zahlenwert setzen. Nach Ausführung der Operation wird das Symbol Grad Celsius (°C) platziert.
Beispiel:
Angenommen, in einer Datentabelle wird angegeben, dass die Pyrolyse von Holz bei 580 K beginnt, und Sie möchten wissen, was das in Grad Celsius entspricht. Der erste Schritt besteht darin, K in der Formel durch 580 zu ersetzen (ohne Einheiten, um Verwechslungen zu vermeiden). Dann wird die Operation durchgeführt und schließlich °C hinzugefügt:
HINWEIS: Im obigen Beispiel wird das Endergebnis aufgrund der Regeln für signifikante Zahlen auf Einsen gerundet (307K statt 306,85K). Diese legen fest, dass bei Addition und Subtraktion das Ergebnis auf die Stelle der kleinsten gemeinsamen Stelle aller Zahlen, in diesem Fall der Einer, gerundet wird.
Eine korrektere Form der Formel zur Umrechnung von Kelvin in Celsius
Obwohl die obige Formel einfach zu verwenden ist, führt sie oft zu Verwirrung, da Einheiten nicht einbezogen werden können, es sei denn, sie stehen am Ende. Um dies zu vermeiden, ist es vorzuziehen, eine korrektere Form derselben Gleichung zu verwenden. In vielen Büchern über Physik und Thermodynamik wird die absolute Temperatur durch den Buchstaben T dargestellt, während die relative Temperatur in Grad Celsius durch den griechischen Buchstaben θ ( Theta , was im griechischen Alphabet t ist) dargestellt wird. Somit lautet die bisherige Formel:
In diesem Fall stellen K und °C die Einheiten Kelvin bzw. Grad Celsius dar, während T und θ die Temperaturen mit ihren jeweiligen Einheiten darstellen. Um die Temperatur in Grad Celsius (d. h. θ) zu erhalten, ist es nur notwendig, nach θ aufzulösen, indem beide Seiten der Gleichung mit °C multipliziert werden.
Beispiel:
Angenommen, Sie möchten den Siedepunkt von Sauerstoff, der 90,18 K beträgt, in Grad Celsius oder Celsius umwandeln. In diesem Fall haben wir, dass T = 90,18 K und θ angefordert wird. Man muss also nur T in die Formel einsetzen und nach θ auflösen:
Wenn wir also nach θ auflösen, was die Temperatur in Grad Celsius ist (die wir wollen), erhalten wir:
Umgekehrte Umwandlung von Celsius in Kelvin
Um von Celsius in Kelvin umzurechnen, müssen Sie nur eine der beiden Gleichungen lösen, was bedeutet, dass Sie 273,15 zu beiden Seiten der Formel addieren:
Oder richtiger,
So konvertieren Sie Kelvin in andere Einheiten
Die absolute Temperatur in Kelvin kann in jede andere Temperaturskala umgerechnet werden, sei es relativ oder absolut. Sie können beispielsweise auch Kelvin in Fahrenheit (eine relative Skala) oder Kelvin in Rankine (eine absolute Skala) umwandeln.
Verifizierungssysteme
Immer wenn eine Einheitenumrechnung durchgeführt wird, ist es wichtig zu überprüfen, ob das Ergebnis sinnvoll ist, da es immer möglich ist, sich zu irren, sogar wenn man so einfache Formeln wie die gezeigten verwendet. Bei Umrechnungen von Kelvin nach Celsius und umgekehrt muss man in dem einen Fall 273,15 abziehen und im anderen addieren, wobei man sehr leicht vergisst, wann man das eine oder andere macht. Damit die Konvertierung immer korrekt durchgeführt wird, können folgende zwei Tipps beachtet werden:
- Die Temperatur in Kelvin muss immer größer sein als die Temperatur in Grad Celsius . Wenn beispielsweise bei der Umrechnung von 400 K in Celsius das Ergebnis 673 °C ergibt, ist die Umrechnung falsch, da die Temperatur in Kelvin niemals kleiner als die Temperatur in °C sein kann.
- Die Temperatur in Kelvin kann niemals negativ sein , da es sich um eine absolute Skala handelt und der Mindestwert null ist (keine Einheiten, nur null). Andererseits ergeben alle Temperaturen unter 273,15 K, wenn sie in °C umgewandelt werden, negative Werte.
