Tabla de Contenidos
Nhiệt độ là một biến can thiệp vào hầu hết các quá trình tự nhiên. Đây là một trong những biến được đo lường nhiều nhất trong các lĩnh vực từ nghiên cứu khoa học đến kỹ thuật và khoa học vũ trụ. Tính chất này của vật chất có thể được biểu thị bằng các đơn vị khác nhau, trong đó có thang đo Fahrenheit và thang đo Kelvin. Đầu tiên là thang đo được sử dụng rộng rãi nhất trong kỹ thuật và ở các quốc gia như Hoa Kỳ và Anh, nơi hệ thống đơn vị đế quốc vẫn được sử dụng.
Mặt khác, nhiệt độ tuyệt đối tính bằng Kelvin rất cần thiết trong nhiều ngành vật lý và hóa học, đặc biệt là liên quan đến tính toán với khí lý tưởng và nhiệt động lực học. Vì lý do này, biết cách chuyển đổi độ F (°F) sang độ Kelvin (K) là một kỹ năng rất hữu ích và bài viết này hướng dẫn bạn cách thực hiện theo nhiều cách khác nhau.
Nhưng trước khi học cách chuyển đổi hai đơn vị nhiệt độ quan trọng này, cần phải biết cả hai thang đo là gì.
thang độ Fahrenheit
Thang đo Fahrenheit là thang đo nhiệt độ tương đối. Điều này có nghĩa là tất cả các nhiệt độ được biểu thị trên thang đo này chỉ cho biết nhiệt độ thấp hơn hay cao hơn nhiệt độ tham chiếu chứ không thực sự cho biết nhiệt độ của một điểm cụ thể.
Giống như bất kỳ thang đo nhiệt độ tương đối nào, thang đo Fahrenheit được thiết lập bằng cách sử dụng hai điểm tham chiếu: nhiệt độ thấp đại diện cho “không” của thang đo và nhiệt độ thứ hai xác định kích thước của từng độ hoặc đơn vị.
Liên quan đến 0 của thang đo, nhiều nhà nghiên cứu dường như đồng ý rằng Fahrenheit đã quyết định thiết lập nhiệt độ thấp nhất mà nó có thể đăng ký là 0 trong thang đo, để tránh sự tồn tại của nhiệt độ âm. Điều này tương ứng với hỗn hợp nước, nước đá và amoni clorua. Hỗn hợp này có điểm đặc biệt là nó đạt đến nhiệt độ cân bằng khá ổn định và khá thấp, đó là lý do tại sao Fahrenheit được chỉ định bằng 0 trên thang đo của nó vào thời điểm này.
Điểm tham chiếu tiếp theo, theo một số tác giả, là điểm đóng băng của nước, được gán nhiệt độ 32 ° F để chia thang đo từ 0 đến 32 thành 4 nhóm, mỗi nhóm 8 đơn vị, một điều rất phổ biến. trong hệ thống đơn vị đế quốc. Sử dụng thang đo này, nhiệt độ sôi bình thường của nước xảy ra ở 212°F.
Thang đo nhiệt độ tuyệt đối và Kelvin (K)
Không giống như thang đo Fahrenheit, thang đo Kelvin là thang đo nhiệt độ tuyệt đối , không phụ thuộc vào bất kỳ điểm tham chiếu nào. Số 0 trên thang Kelvin thực sự chỉ ra sự vắng mặt của năng lượng nhiệt trong cơ thể. Nó được tạo ra bởi William Thompson (còn được gọi là Lord Kelvin, do đó có tên) vào năm 1848, người đã chỉ định mỗi đơn vị trên thang đo của mình có cùng kích thước với độ trên thang đo độ C. Điều này làm cho việc chuyển đổi từ độ Kelvin sang độ C dễ dàng hơn nhiều, nhưng làm cho việc chuyển đổi từ độ F sang độ Kelvin kém dễ dàng hơn một chút.
Cần lưu ý rằng đơn vị nhiệt độ trên thang Kelvin được gọi là Kelvin và ký hiệu của nó là K ; Nó không được gọi là độ Kelvin cũng như ký hiệu °K của nó. Điều này là chính xác bởi vì nó là một thang đo tuyệt đối và không phải là một thang đo tương đối. Ví dụ: 273 K được đọc là hai trăm bảy mươi ba Kelvin chứ không phải hai trăm bảy mươi ba “độ” Kelvin.
Công thức chuyển đổi độ Fahrenheit sang Kelvin
Việc chuyển đổi từ Fahrenheit sang Kelvin thường được thực hiện gián tiếp, đầu tiên chuyển đổi sang Celsius và sau đó là Kelvin. Tuy nhiên, ở đây chúng tôi trình bày một cách nhanh hơn và trực tiếp hơn cho phép bạn bỏ qua một bước.
Sử dụng nhiệt độ tham chiếu được hiển thị ở trên và biết rằng điểm đóng băng của nước ở nhiệt độ 273,15 K (tương ứng với 32 °F) và điểm sôi là 373,15 K (tương ứng với 212 °F), có thể suy ra rằng mỗi đơn vị Kelvin bằng 1,8 hoặc 9/5 độ F. Những quan sát này được tóm tắt trong công thức sau đây để chuyển đổi Fahrenheit thành Kelvin:
Công thức này rất đơn giản, nhưng nó có thể được đơn giản hóa hơn nữa bằng cách chia 9 cho 5 để lấy một số thập phân ở mẫu số. Trong trường hợp đó, phương trình vẫn là:
Trong cả hai công thức, °F biểu thị nhiệt độ tính bằng Fahrenheit (nhiệt độ chúng ta muốn chuyển đổi) và K biểu thị nhiệt độ theo thang Kelvin (nhiệt độ chúng ta muốn xác định).
Vì vậy, chuyển đổi °F thành K là một quy trình gồm hai bước đơn giản:
Bước 1: Thêm nhiệt độ tính bằng Fahrenheit với 459,67
Bước 2: Kết quả của tổng được chia cho 1,8
Ví dụ chuyển đổi Fahrenheit sang Kelvin
Ví dụ 1:
Bạn muốn chuyển đổi nhiệt độ cơ thể trung bình, là 98,6 °F, sang Kelvin.
Bước 1: Thay 98,6 vào vị trí °F xuất hiện trong công thức.
Bước 2: thực hiện phép cộng ở tử số, sau đó lấy kết quả chia cho 1,8 và cuối cùng đặt hàng đơn vị (K).
Cuối cùng, 98,6°F bằng 310,15 K.
Ví dụ 2:
Bây giờ, giả sử chúng ta muốn chuyển đổi 0 độ F thành K. Như trước đây, chúng ta bắt đầu bằng cách thay nhiệt độ này vào công thức:
Và hai hoạt động được thực hiện:
Cuối cùng, 0 °F bằng 255,37 K.
Chuyển đổi ngược lại, từ Kelvin sang Fahrenheit
Quy trình ngược lại cũng đơn giản không kém. Để có được công thức chuyển đổi độ F thành Kelvin, tất cả những gì bạn cần làm là làm rõ hoặc giải phương trình cho °F. Kết quả là:
Bạn cũng có thể tránh sử dụng phân số theo cách tương tự như trước đây. Kết quả là:
mẹo chuyên gia
Khi sử dụng các công thức này, không nên bao gồm các đơn vị khi thay thế các giá trị, vì nó có thể gây nhầm lẫn với hai nhiệt độ. Chúng chỉ nên được đặt sau khi quá trình chuyển đổi hoàn tất.
Người giới thiệu
Nâu, T. (2021). Hóa học: Khoa học Trung tâm (tái bản lần thứ 11). Luân Đôn, Anh: Giáo dục Pearson.
Xử lý toán học các kết quả đo. (n.d.). Lấy từ https://espanol.libretexts.org/@go/page/1798
Các biện pháp. (2020, ngày 30 tháng 10). Lấy từ https://espanol.libretexts.org/@go/page/1796
Các biên tập viên của Encyclopaedia Britannica. (2018, ngày 25 tháng 10). Thang đo nhiệt độ Fahrenheit | Định nghĩa, Công thức, & Sự kiện. Lấy từ https://www.britannica.com/science/Fahrenheit-Temperature-scale
