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ケルビンを摂氏に変換する方法を知ることは、逆変換を行う方法を知ることと同じくらい重要です。物質の多くの物理化学的特性がさまざまな温度で報告されており、これらは一般にケルビンで表されます。ただし、ほとんどの人は摂氏で温度を処理する方が簡単だと感じているため、ケルビンを摂氏に変換することは、多くの人が日常的に行う必要があることです.
両方のスケールはゼロの位置のみが異なるため、この変換は非常に簡単です。ただし、両方のスケールがどこから来て、どのように使用されているかを理解すれば、理解しやすく、何よりも覚えやすくなります。
摂氏スケール (°C)
1742年にスウェーデンの天文学者アンデルス・セルシウスによって発明された温度目盛りです。この尺度は、海面での水の凝固点と沸点に基づいて確立されます。水の凝固点は 0 °C の温度が割り当てられた基準点であり、沸点は 100 °C の温度が割り当てられた基準点であり、これが元々摂氏スケールと呼ばれていた理由です。
摂氏スケールは、相対温度スケールです。これは、物体の絶対温度を測定するのではなく、温度が参照温度 (この場合は水の融点または凝固点) よりも高いまたは低い場合のみを表すことを意味します。
言い換えれば、摂氏で測定されるすべての温度は、水の融点に比べて体がどれだけ暑いか寒いかを示します. 上記の融点よりも低い温度があるため、このスケールでは負の温度が存在する可能性があります。2 番目の基準温度は、摂氏の「サイズ」を決定するために使用されます。
絶対温度スケールとケルビン (K)
摂氏または摂氏スケールとは異なり、ケルビン スケールは温度の絶対スケールであり、基準点に依存しません。ケルビン スケールのゼロは、実際には体内に熱エネルギーがないことを示します。それは 1848 年にウィリアム トンプソン (彼の貴族であるケルビン卿によっても知られているため、彼の名前です) によって作成されました。これにより、ケルビンから摂氏への変換がはるかに簡単になります。2つのスケールの唯一の違いは、絶対零度の位置 (-273.15 °C に対応) だけだからです。
ケルビンスケールの単位は ケルビンと呼ばれ、その記号はKであることに注意してください。それは「度ケルビン」とも呼ばれず、記号「°K」とも呼ばれません。これはまさに、相対尺度ではなく絶対尺度だからです。たとえば、273 K は 273 ケルビンであり、「273 ケルビン」ではありません。
ケルビンを摂氏に変換する式
ケルビンを摂氏に変換するには、温度をケルビンで取り、273.15 を引くだけです。それは一般的に書かれています:
この式を使用する場合、°C は、摂氏の単位ではなく、摂氏 (見つけたい温度) で温度を表します。演算の結果は直接 °C で表されます。式に現れる変数と温度単位の間の混乱を避けるために、変換を行うときに単位を配置せず、数値のみを配置することが望ましいです。操作を行った後、摂氏(°C)の記号が配置されます。
例:
データ テーブルで、木材の熱分解が 580 K で始まると報告されており、摂氏で対応する値を知りたいとします。最初のステップは、式のKに 580 を代入することです (混乱を避けるために単位は省略します)。次に演算が実行され、最後に °C が追加されます。
注:上記の例では、有効数字の規則により、最終結果は 1 に丸められます (306.85K ではなく 307K)。これらは、足し算と引き算で、結果がすべての数値 (この場合は単位) の最小公倍数の位置に丸められることを確立します。
ケルビンを摂氏に変換する式のより正しい形式
上記の式は、使いやすい反面、ユニットが最後にないとユニットを含めることができないため、混乱を招くことがよくあります。これを避けるには、同じ方程式のより正しい形式を使用することが望ましいです。物理学と熱力学に関する多くの本では、絶対温度は文字 T で表され、摂氏での相対温度はギリシャ文字 θ ( theta、ギリシャ文字の t )で表されます。したがって、前の式は次のようになります。
この場合、K と °C はそれぞれケルビンと摂氏の単位を表し、T と θ はそれぞれの単位で温度を表します。摂氏温度 (つまり θ) を取得するには、式の両辺に °C を掛けて θ を解くだけで済みます。
例:
酸素の沸点 (90.18 K) を摂氏または摂氏に変換するとします。この場合、T = 90.18 K であり、θ が要求されます。したがって、T を式に代入して θ を解くだけで済みます。
したがって、摂氏温度 (必要な温度) である θ を解くと、次のようになります。
摂氏からケルビンへの逆変換
摂氏からケルビンに変換するには、2 つの方程式のいずれかを解く必要があります。つまり、式の両辺に 273.15 を追加する必要があります。
または、より正確には、
ケルビンを他の単位に変換する方法
ケルビン単位の絶対温度は、相対温度であっても絶対温度であっても、他の温度スケールに変換できます。たとえば、ケルビンを華氏 (相対スケール) に変換したり、ケルビンをランキン (絶対スケール) に変換したりすることもできます。
検証システム
単位変換を実行するときはいつでも、結果が意味を成していることを確認することが重要です。これは、示されているような単純な式を使用した場合でも、常に間違っている可能性があるためです。ケルビンから摂氏へ、またはその逆の変換の場合、ある場合には 273.15 を減算する必要があり、別の場合には加算する必要があり、どちらをいつ行うかを忘れがちです。変換が常に正しく実行されるようにするために、次の 2 つのヒントを考慮することができます。
- ケルビンでの温度は、摂氏での温度より常に高くなければなりません。たとえば、400 K を摂氏に変換すると結果が 673 °C になる場合、変換は間違っています。これは、ケルビンの温度が °C の温度より低くなることは決してないためです。
- ケルビンの温度は絶対スケールであり、最小値はゼロ (単位なし、ゼロのみ) であるため、負になることはありません。一方、273.15 K 未満のすべての温度を °C に変換すると、負の値になります。