So konvertieren Sie Celsius in Kelvin

Die Umrechnung von Grad Celsius in Kelvin ist für jeden Studenten der Chemie, Physik oder Biologie unerlässlich, da die Temperatur eine Größe ist, die in praktisch alle Naturphänomene eingreift. Diese Umrechnung ist sehr einfach, da sich beide Skalen nur in der Lage des Skalennullpunktes 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 den Gefrier- und Siedepunkten von Wasser auf Meereshöhe. Der Gefrierpunkt von Wasser ist der Bezugspunkt, dem die Temperatur von 0 °C zugeordnet wurde , während dem Siedepunkt die Temperatur von 100 °C zugeordnet wurde , weshalb sie ursprünglich als Celsius-Temperaturskala bezeichnet wurde hält sich heute im allgemeinen Gebrauch.

Die Celsius-Skala ist eine relative Temperaturskala. Das bedeutet, dass er nicht die absolute Temperatur eines Körpers misst, sondern nur ausdrückt, um wie viel höher oder niedriger seine Temperatur im Vergleich zur Referenztemperatur, in diesem Fall der Schmelz- oder Gefrierpunkt von Wasser, liegt. Mit der zweiten Referenztemperatur wird die „Größe“ des Grad Celsius bestimmt.

Das Kelvin und die absolute Temperaturskala (K)

Anders als die Celsius- oder Celsius-Skala ist die Kelvin-Skala eine absolute Temperaturskala , da sie von keinem Bezugspunkt abhängt. Null auf der Kelvin-Skala zeigt tatsächlich das Fehlen von Wärmeenergie in einem Körper an. Das heißt, die 0 der Kelvin-Skala ist der absolute Nullpunkt der Temperatur, es kann keine Temperatur darunter geben. Sie wurde 1848 von William Thompson (auch bekannt unter seinem Adel Lord Kelvin) gegründet, der jeder Einheit auf seiner Skala dieselbe Größe zuwies wie dem Grad auf der Celsius-Skala. Dies erleichtert die Umrechnung von Celsius in Kelvin 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 Kelvin-Grad genannt, noch trägt es das Gradsymbol (°). Dies liegt gerade daran, dass es sich um eine absolute und nicht um eine relative Skala handelt. Zum Beispiel wird 273 K als zweihundertdreiundsiebzig Kelvin gelesen und nicht als zweihundertdreiundsiebzig „Grad“ Kelvin.

Formel zur Umrechnung von Grad Celsius in Kelvin

Um Grad Celsius in Kelvin umzurechnen, muss man nur die Temperatur in Grad Celsius nehmen und 273,15 addieren. Üblicherweise wird geschrieben:

Mit dieser Formel stellt °C die Temperatur in Grad Celsius dar (die Sie umrechnen möchten) und nicht in Grad Celsius, und das Ergebnis wird direkt in Kelvin angezeigt. Um Verwechslungen zwischen den in der Gleichung vorkommenden Variablen und den Temperatureinheiten zu vermeiden, ist es besser, nicht die Einheiten zum Zeitpunkt der Umrechnung anzugeben, sondern nur den Zahlenwert. Nach Durchführung der Operation wird das Kelvin-Symbol (K) platziert.

Beispiel:

Angenommen, wir möchten die durchschnittliche Temperatur des menschlichen Körpers, die 37,00 °C beträgt, in Kelvin umrechnen. Der erste Schritt besteht darin, °C in der Formel durch 37,00 zu ersetzen (ohne Einheiten, um Verwechslungen zu vermeiden). Dann wird die Operation durchgeführt und schließlich K hinzugefügt:

Eine korrektere Form der Formel zur Umrechnung von Celsius in Kelvin

Obwohl die obige Formel einfach zu verwenden ist, führt sie oft zu Verwirrung, da Einheiten nur am Ende eingefügt werden können. 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:

Dabei stellen K und °C die Einheiten Kelvin und Grad Celsius dar, während T und θ die Temperaturen in den jeweiligen Einheiten darstellen. Um die Temperatur in Kelvin (d. h. T) zu erhalten, muss man nur nach T auflösen, indem man beide Seiten der Gleichung mit K multipliziert.

Beispiel:

Angenommen, Sie möchten den Siedepunkt von Argon, der bei -185,8 °C liegt, in Kelvin umwandeln. In diesem Fall haben Sie θ = -185,8 °C und möchten den Wert von T wissen. Sie müssen also nur θ in die Formel einsetzen und nach T auflösen:

Es ist wichtig zu beachten, dass sich die Einheiten im ersten Glied auf der rechten Seite aufheben, sodass die resultierende Zahl zu 273,15 addiert werden kann. Wenn wir nun T löschen, das ist die Temperatur in Kelvin (die wir wollen), erhalten wir:

Hinweise zur Umrechnung von Grad Celsius in Kelvin

Bei jeder Umrechnung von Einheiten ist es wichtig zu prüfen, ob das Ergebnis sinnvoll ist, da selbst der erfahrenste Ingenieur selbst bei der Verwendung so einfacher Formeln einen Fehler machen kann. Bei Umrechnungen von Celsius nach Kelvin und umgekehrt müssen Sie in einem Fall 273,15 addieren und im anderen subtrahieren, und es kommt sehr häufig vor, dass Sie vergessen, wann das eine oder andere zu tun ist. Damit die Konvertierung immer korrekt durchgeführt wird, können folgende zwei Anhaltspunkte berücksichtigt werden:

• Die Temperatur in Kelvin muss immer größer sein als die Temperatur in Grad Celsius . Wenn beispielsweise bei der Umrechnung von 400 °C in Kelvin das Ergebnis 127 K 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). Wenn Sie bei der Umrechnung einer Temperatur in Kelvin beispielsweise -150 K als Ergebnis erhalten, ist die Umrechnung falsch.

Die umgekehrte Umrechnung von Kelvin in Celsius

Um von Kelvin in Grad Celsius umzurechnen, müssen Sie nur eine der beiden Gleichungen lösen, was bedeutet, dass Sie 273,15 von beiden Seiten der Formel subtrahieren:

Oder richtiger,

So konvertieren Sie Celsius in andere Einheiten

Die Temperatur in Grad Celsius kann in jede andere Temperaturskala umgerechnet werden, sei es relativ oder absolut. Sie können beispielsweise auch Grad Celsius in Fahrenheit umrechnen (was eine relative Skala ist) oder Sie können Grad Celsius in Rankine umrechnen (was eine absolute Skala ist).

Quellen

• Atkins, P. & dePaula, J. (2008). Physikalische Chemie . (8. Aufl.). Panamerikanischer medizinischer Leitartikel.