Tabla de Contenidos
Att veta hur man konverterar Kelvin till Celsius är lika viktigt som att veta hur man gör den omvända konverteringen. Många fysikalisk-kemiska egenskaper hos materia rapporteras vid olika temperaturer, och dessa uttrycks i allmänhet i Kelvin. De flesta tycker dock att det är lättare att hantera temperaturen i Celsius, så att konvertera Kelvin till Celsius är något många behöver göra dagligen.
Denna omvandling är mycket enkel eftersom båda skalorna endast skiljer sig åt i nollpositionen. Det är dock lättare att förstå och framför allt att komma ihåg om man förstår var båda skalorna kommer ifrån och hur de används.
Celsiusskala (°C)
Det är en temperaturskala som uppfanns 1742 av Anders Celsius, en svensk astronom. Denna skala är fastställd utifrån frys- och kokpunkten för vatten vid havsnivån. Vattnets fryspunkt är referenspunkten till vilken temperaturen 0 °C tilldelades, medan koktemperaturen tilldelades temperaturen 100 °C, vilket är anledningen till att den ursprungligen kallades för celsiusskalan.
Celsiusskalan är en relativ temperaturskala. Det betyder att den inte mäter en kropps absoluta temperatur utan endast uttrycker när temperaturen är högre eller lägre än en referenstemperatur, i detta fall vattnets smält- eller fryspunkt.
Med andra ord, alla temperaturer som mäts i grader Celsius indikerar hur mycket varmare eller kallare en kropp är i förhållande till vattnets smältpunkt. Eftersom det finns temperaturer lägre än nämnda smältpunkt kan det finnas negativa temperaturer på denna skala. Den andra referenstemperaturen används för att bestämma ”storleken” på graden Celsius.
Den absoluta temperaturskalan och Kelvin (K)
Till skillnad från Celsius- eller Celsiusskalan är Kelvinskalan en absolut temperaturskala, inte beroende av någon referenspunkt. Noll på Kelvin-skalan indikerar faktiskt frånvaron av termisk energi i en kropp. Den skapades av William Thompson (även känd av sin jämnåriga, Lord Kelvin, därav hans namn) 1848, som tilldelade varje enhet på hans skala samma storlek som graden på Celsiusskalan. Detta gör omvandlingen från Kelvin till Celsius mycket lättare, eftersom den enda skillnaden mellan de två skalorna är läget för den absoluta nollpunkten, vilket motsvarar -273,15 °C.
Det bör noteras att enheten på Kelvinskalan kallas Kelvin och dess symbol är K ; Det kallas inte en ”grad Kelvin” och inte heller är dess symbol ”°K”. Det är just för att det är en absolut och inte en relativ skala. Till exempel läses 273 K tvåhundrasjuttiotre Kelvin och inte ”tvåhundrasjuttiotre grader Kelvin.”
Formel för att omvandla Kelvin till grader Celsius
För att omvandla Kelvin till grader Celsius är det bara nödvändigt att ta temperaturen i Kelvin och subtrahera 273,15. Det skrivs vanligtvis:
När du använder den här formeln representerar °C temperaturen i grader Celsius (den du vill hitta) och inte enheten grader Celsius. Resultatet av operationen ger direkt i °C. För att undvika förväxling mellan de variabler som förekommer i ekvationen och temperaturenheterna är det att föredra att inte placera enheterna vid konverteringen, utan endast det numeriska värdet. Efter att ha utfört operationen placeras symbolen för grader Celsius (°C).
Exempel:
Antag att det i en datatabell rapporteras att pyrolysen av trä börjar vid 580 K och du vill veta vad det motsvarar i grader Celsius. Det första steget är att ersätta 580 för K i formeln (utan enheter för att undvika förvirring). Därefter utförs operationen och slutligen läggs °C till:
OBS: I exemplet ovan avrundas det slutliga resultatet till ettor (307K istället för 306,85K) på grund av regler för signifikanta siffror. Dessa fastställer att, förutom addition och subtraktion, resultatet avrundas till positionen för den minsta gemensamma siffran av alla siffror, i detta fall enheterna.
En mer korrekt form av formeln för att konvertera Kelvin till Celsius
Ovanstående formel, trots att den är lätt att använda, orsakar ofta förvirring eftersom enheter inte kan inkluderas om de inte är i slutet. För att undvika detta är det att föredra att använda en mer korrekt form av samma ekvation. I många böcker om fysik och termodynamik representeras absolut temperatur av bokstaven T, medan relativ temperatur i grader Celsius representeras av den grekiska bokstaven θ ( theta , som är t i det grekiska alfabetet). Den tidigare formeln är alltså:
I detta fall representerar K och °C enheterna Kelvin respektive grader Celsius, medan T och θ representerar temperaturerna med sina respektive enheter. För att få temperaturen i grader Celsius (det vill säga θ) är det bara nödvändigt att lösa för θ genom att multiplicera båda sidor av ekvationen med °C.
Exempel:
Anta att du vill omvandla kokpunkten för syre, som är 90,18 K, till grader Celsius eller Celsius. I det här fallet har vi att T = 90,18 K och θ begärs. Så man behöver bara koppla in T i formeln och lösa för θ:
Så när vi löser för θ, som är temperaturen i grader Celsius (den vi vill ha), får vi:
Omvänd konvertering, från Celsius till Kelvin
För att konvertera från Celsius till Kelvin behöver du bara lösa någon av de två ekvationerna, vilket innebär att lägga till 273,15 på båda sidor av formeln:
Eller rättare sagt,
Hur man konverterar Kelvin till andra enheter
Den absoluta temperaturen i Kelvin kan omvandlas till vilken annan temperaturskala som helst, vare sig den är relativ eller absolut. Du kan till exempel också konvertera Kelvin till Fahrenheit (som är en relativ skala) eller så kan du konvertera Kelvin till Rankine (som är en absolut skala).
verifieringssystem
Närhelst en enhetsomvandling utförs är det viktigt att verifiera att resultatet är vettigt, eftersom det alltid är möjligt att ha fel, även när man använder så enkla formler som de som visas. Vid omvandlingar från Kelvin till Celsius och vice versa måste man i det ena fallet subtrahera 273,15 och i det andra måste man lägga till, och det kan vara väldigt lätt att glömma när man ska göra det ena eller det andra. För att säkerställa att konverteringen alltid utförs korrekt kan följande två tips beaktas:
- Temperaturen i Kelvin måste alltid vara högre än temperaturen i grader Celsius . Till exempel, om resultatet vid transformation av 400 K till Celsius ger 673 °C, är omvandlingen fel, eftersom temperaturen i Kelvin aldrig kan vara lägre än temperaturen i °C.
- Temperaturen i Kelvin kan aldrig vara negativ , eftersom det är en absolut skala och minimivärdet är noll (inga enheter, bara noll). Å andra sidan kommer alla temperaturer under 273,15 K, när de omvandlas till °C, att ge negativa värden.
