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Saber converter Kelvin para Celsius é tão importante quanto saber fazer a conversão reversa. Muitas propriedades físico-químicas da matéria são relatadas em diferentes temperaturas, e estas, em geral, são expressas em Kelvin. No entanto, a maioria das pessoas acha mais fácil lidar com a temperatura em Celsius, portanto, converter Kelvin para Celsius é algo que muitos precisam fazer diariamente.
Essa conversão é muito simples, pois ambas as escalas diferem apenas na posição zero. No entanto, é mais fácil entender e, principalmente, lembrar, se você entender de onde vêm e como são usadas as duas escalas.
Escala Celsius (°C)
É uma escala de temperatura inventada em 1742 por Anders Celsius, um astrônomo sueco. Esta escala é estabelecida com base no ponto de congelamento e ebulição da água ao nível do mar. O ponto de congelamento da água é o ponto de referência ao qual foi atribuída a temperatura de 0 °C, enquanto a temperatura de ebulição foi atribuída a temperatura de 100 °C, razão pela qual foi originalmente chamada de escala centígrada.
A escala Celsius é uma escala de temperatura relativa. Isso significa que não mede a temperatura absoluta de um corpo, mas apenas expressa quando a temperatura é maior ou menor que uma temperatura de referência, neste caso o ponto de fusão ou congelamento da água.
Em outras palavras, todas as temperaturas medidas em graus Celsius indicam quanto mais quente ou mais frio um corpo está em relação ao ponto de fusão da água. Como existem temperaturas inferiores ao referido ponto de fusão, podem ocorrer temperaturas negativas nesta escala. A segunda temperatura de referência é usada para determinar o “tamanho” do grau Celsius.
A escala de temperatura absoluta e o Kelvin (K)
Ao contrário da escala centígrada ou Celsius, a escala Kelvin é uma escala absoluta de temperatura , não dependente de nenhum ponto de referência. Zero na escala Kelvin realmente indica a ausência de energia térmica em um corpo. Foi criado por William Thompson (também conhecido por seu nobre, Lord Kelvin, daí seu nome) em 1848, que atribuiu a cada unidade em sua escala o mesmo tamanho que o grau na escala Celsius. Isso facilita muito a conversão de Kelvin para Celsius, pois a única diferença entre as duas escalas é a localização do zero absoluto, que corresponde a -273,15 °C.
Deve-se notar que a unidade na escala Kelvin é chamada Kelvin e seu símbolo é K ; Não é chamado de “grau Kelvin” nem seu símbolo “°K”. Isso porque é uma escala absoluta e não relativa. Por exemplo, 273 K é lido duzentos e setenta e três Kelvin e não “duzentos e setenta e três graus Kelvin”.
Fórmula para converter Kelvin em graus Celsius
Para transformar Kelvin em graus Celsius, basta pegar a temperatura em Kelvin e subtrair 273,15. É comumente escrito:
Ao usar esta fórmula, °C representa a temperatura em graus Celsius (aquela que você deseja encontrar) e não a unidade de graus Celsius. O resultado da operação dá diretamente em °C. Para evitar confusão entre as variáveis que aparecem na equação e as unidades de temperatura, é preferível não colocar as unidades ao fazer a conversão, mas apenas o valor numérico. Após realizar a operação, o símbolo de graus Celsius (°C) é colocado.
Exemplo:
Suponha que em uma tabela de dados seja relatado que a pirólise da madeira começa em 580 K e você deseja saber a que isso corresponde em graus Celsius. O primeiro passo é substituir 580 por K na fórmula (sem unidades para evitar confusão). Em seguida, a operação é realizada e, finalmente, °C é adicionado:
NOTA: No exemplo acima, o resultado final é arredondado para um (307K em vez de 306,85K) devido às regras de algarismos significativos. Estes estabelecem que, na adição e na subtração, o resultado é arredondado para a posição do menor algarismo comum de todos os números, neste caso, as unidades.
Uma forma mais correta da fórmula para converter Kelvin para Celsius
A fórmula acima, apesar de ser fácil de usar, muitas vezes causa confusão porque as unidades não podem ser incluídas a menos que estejam no final. Para evitar isso, é preferível usar uma forma mais correta da mesma equação. Em muitos livros de física e termodinâmica, a temperatura absoluta é representada pela letra T, enquanto a temperatura relativa em graus Celsius é representada pela letra grega θ ( theta , que é t no alfabeto grego). Assim, a fórmula anterior é:
Nesse caso, K e °C representam as unidades Kelvin e graus Celsius, respectivamente, enquanto T e θ representam as temperaturas com suas respectivas unidades. Para obter a temperatura em graus Celsius (ou seja, θ), basta resolver para θ multiplicando ambos os lados da equação por °C.
Exemplo:
Suponha que você queira transformar o ponto de ebulição do oxigênio, que é 90,18 K, em graus Celsius ou centígrados. Neste caso, temos que T = 90,18 K e θ é solicitado. Assim, basta inserir T na fórmula e resolver para θ:
Então, resolvendo para θ, que é a temperatura em graus Celsius (a que queremos), temos:
Conversão reversa, de Celsius para Kelvin
Para converter de Celsius para Kelvin, você só precisa resolver uma das duas equações, o que significa adicionar 273,15 a ambos os lados da fórmula:
Ou, mais corretamente,
Como converter Kelvin para outras unidades
A temperatura absoluta em Kelvin pode ser convertida para qualquer outra escala de temperatura, seja ela relativa ou absoluta. Por exemplo, você também pode converter Kelvin em Fahrenheit (que é uma escala relativa) ou pode converter Kelvin em Rankine (que é uma escala absoluta).
sistemas de verificação
Sempre que for feita uma conversão de unidades, é importante verificar se o resultado faz sentido, pois sempre é possível errar, mesmo usando fórmulas tão simples como as apresentadas. No caso das conversões de Kelvin para Celsius e vice-versa, em um caso você tem que subtrair 273,15 e no outro tem que somar, e pode ser muito fácil esquecer quando fazer um ou outro. Para garantir que a conversão seja sempre realizada corretamente, as duas dicas a seguir podem ser levadas em consideração:
- A temperatura em Kelvin deve ser sempre maior que a temperatura em graus Celsius . Por exemplo, se ao transformar 400 K para Celsius o resultado dá 673 °C, a transformação está errada, pois a temperatura em Kelvin nunca pode ser menor que a temperatura em °C.
- A temperatura em Kelvin nunca pode ser negativa , pois é uma escala absoluta e o valor mínimo é zero (sem unidades, apenas zero). Por outro lado, todas as temperaturas menores que 273,15 K, quando transformadas para °C, darão valores negativos.
