Tabla de Contenidos
Temperaturen är en av de mest uppmätta variablerna inom en myriad av områden som sträcker sig från vetenskaplig forskning till teknik och rymdvetenskap. Det är en egenskap hos materia som kan uttryckas i olika enheter, inklusive Fahrenheitskalan och Kelvinskalan. Den första är den mest använda enheten inom teknik och i länder som USA och England, där det kejserliga systemet med enheter fortfarande används.
Å andra sidan är den absoluta temperaturen i Kelvin väsentlig inom många grenar av fysik och kemi, särskilt när det gäller studiet av idealgaser och termodynamik. Av denna anledning är det mycket användbart att veta hur man konverterar Kelvin till Fahrenheit, och den här artikeln lär ut hur man gör det på olika sätt.
Men innan du lär dig hur man omvandlar dessa två temperaturenheter är det nödvändigt att ha en uppfattning om vad båda skalorna är.
Fahrenheit skala
Fahrenheitskalan är en relativ temperaturskala. Det betyder att alla temperaturer som uttrycks på denna skala endast indikerar om en temperatur är lägre eller högre än en referenstemperatur, men anger faktiskt inte temperaturen för en viss punkt.
Liksom vilken relativ temperaturskala som helst, fastställdes Fahrenheit-skalan med hjälp av två referenspunkter: en låg temperatur som representerar skalans ”nolla” och en andra temperatur som definierar storleken på varje Fahrenheit-grad.
Det finns olika versioner, men de verkar alla vara överens om att Fahrenheit bestämde sig för att fastställa den lägsta temperaturen den kunde registrera som noll på sin skala, för att undvika negativa temperaturer. Detta motsvarade en blandning av vatten, is och ammoniumklorid. Denna blandning har den speciella egenskapen att den når en ganska stabil jämviktstemperatur och även ganska låg, varför Fahrenheit tilldelade noll på sin skala vid denna punkt.
Nästa referenspunkt, enligt vissa författare, var vattnets fryspunkt, som han tilldelade en temperatur på 32 °F för att dela upp skalan mellan 0 och 32 i 4 grupper om 8 enheter vardera, något som är mycket vanlig i det brittiska imperialistiska enhetssystemet. Med denna skala uppstår den normala koktemperaturen för vatten vid 212°F.
Den absoluta temperaturskalan och Kelvin (K)
Till skillnad från Fahrenheit-skalan är Kelvin-skalan en absolut temperaturskala, som inte beror på någon referenspunkt. Noll på Kelvin-skalan indikerar faktiskt frånvaron av termisk energi i en kropp. Den skapades av William Thompson (även känd som Lord Kelvin, därav hans namn) 1848, som tilldelade varje enhet på hans skala samma storlek som graden på Celsius- eller Celsiusskalan. Detta gör konverteringen från Kelvin till Celsius mycket lättare, men gör konverteringen till Fahrenheit lite mindre enkel.
Det bör noteras att temperaturenheten på Kelvinskalan kallas Kelvin och dess symbol är K ; Det kallas inte en Kelvin-grad 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 konvertera Kelvin till Fahrenheit
Omvandlingen från Kelvin till Fahrenheit görs vanligtvis indirekt, först transformeras till Celsius och sedan till Fahrenheit. Här presenterar vi dock ett snabbare och mer direkt sätt som låter dig hoppa över ett steg.
Genom att använda referenstemperaturerna som visas ovan och att veta att vattnets fryspunkt är vid en temperatur på 273,15 K (motsvarande 32 °F) och att kokpunkten är vid 373,15 K (motsvarande 212 °F), kan man dra slutsatsen att varje Kelvin-enhet är lika med 1,8 eller 9/5 av en grad Fahrenheit. Dessa observationer sammanfattas i följande formel för att konvertera Kelvin till Fahrenheit:
Denna formel är mycket enkel, men den kan förenklas ytterligare genom att dividera bråket för att få ett decimaltal. I så fall kvarstår ekvationen:
I båda formlerna representerar °F temperaturen i grader Fahrenheit (den du vill bestämma) och K representerar temperaturen i Kelvin-skalan (den du vill konvertera).
Så att konvertera K till °F är en enkel process i två steg:
Steg 1: Multiplicera temperaturen i Kelvin med 1,8
Steg 2: Resultatet av multiplikationen subtraheras 459,67
Exempel på konvertering från Kelvin till Fahrenheit
Exempel 1:
Det är önskvärt att omvandla den genomsnittliga kroppstemperaturen, som är 310,15 K, till grader Fahrenheit. Byt först ut 310,15 i formeln där K visas.
Sedan utförs de två operationerna:
Slutligen är 310,15 K lika med 98,6°F.
Exempel 2:
Anta nu att vi vill konvertera 150 K till Fahrenheit. Som tidigare börjar du med att ersätta denna temperatur i formeln:
Sedan utförs de två operationerna:
Slutligen är 150 K lika med -189,67 °F.
Den omvända konverteringen, från Fahrenheit till Kelvin
Den omvända processen är lika enkel. För att erhålla formeln för att transformera Fahrenheit till Kelvin, behövs allt som behövs är att rensa eller lösa ekvationen för K. Resultatet är:
Du kan också undvika att använda bråket på liknande sätt som tidigare. Resultatet är:
experttips
När du använder dessa formler bör enheter inte inkluderas eftersom det kan skapa förvirring med de två temperaturerna. De bör endast placeras efter att konverteringen är klar.
Referenser
Brown, T. (2021). Kemi: The Central Science (11:e upplagan). London, England: Pearson Education.
Den matematiska behandlingen av mätresultaten. (n.d.). Hämtad från https://espanol.libretexts.org/@go/page/1798
Åtgärderna. (2020, 30 oktober). Hämtad från https://espanol.libretexts.org/@go/page/1796
Redaktörerna för Encyclopaedia Britannica. (2018, 25 oktober). Fahrenheit temperaturskala | Definition, formel och fakta. Hämtad från https://www.britannica.com/science/Fahrenheit-temperature-scale
