Stopnie Celsjusza na kelwiny
Aby zamienić stopnie Celsjusza na kelwiny, dodaj dokładnie 273,15: 0 °C to 273,15 K, 25 °C to 298,15 K, a 100 °C to 373,15 K. Jednostka ma tę samą wielkość w obu skalach, więc przesuwa się tylko punkt początkowy.
1 stopień Celsjusza = 274,15 kelwiny
K = °C + 273.15
Dlaczego nauka przechodzi na kelwiny
Kelwin to skala bezwzględna: 0 K to zero absolutne, punkt, w którym układ ma najmniejszą możliwą energię cieplną. Prawa takie jak równanie gazu doskonałego, PV = nRT, działają tylko z temperaturami bezwzględnymi. Ogrzanie powietrza z 20 °C do 40 °C nie podwaja jego ciśnienia w zamkniętym zbiorniku, ponieważ w kelwinach jest to wzrost z 293,15 K do 313,15 K, czyli o niespełna 7%.
Pomysł wywodzi się od Williama Thomsona, późniejszego lorda Kelvina, który w 1848 roku zaproponował bezwzględną skalę temperatury. Korzystają z niej chemia, fizyka, kriogenika i astronomia, a także każdy wzór, w którym temperaturę mnoży się lub dzieli.
Tabela przeliczania: Stopnie Celsjusza na kelwiny
Zaokrąglono do sześciu cyfr znaczących. Zmień dowolną wartość w przeliczniku powyżej, aby uzyskać dokładny wynik.
| Stopnie Celsjusza (°C) | Kelwiny (K) |
|---|---|
| -40 | 233,15 |
| -30 | 243,15 |
| -20 | 253,15 |
| -10 | 263,15 |
| -5 | 268,15 |
| 0 | 273,15 |
| 5 | 278,15 |
| 10 | 283,15 |
| 15 | 288,15 |
| 20 | 293,15 |
| 22 | 295,15 |
| 25 | 298,15 |
| 30 | 303,15 |
| 35 | 308,15 |
| 37 | 310,15 |
| 40 | 313,15 |
| 50 | 323,15 |
| 60 | 333,15 |
| 70 | 343,15 |
| 80 | 353,15 |
| 90 | 363,15 |
| 100 | 373,15 |
| Kelwiny (K) | Stopnie Celsjusza (°C) |
|---|---|
| 0 | -273,15 |
| 50 | -223,15 |
| 100 | -173,15 |
| 200 | -73,15 |
| 250 | -23,15 |
| 260 | -13,15 |
| 270 | -3,15 |
| 273,15 | 0 |
| 280 | 6,85 |
| 290 | 16,85 |
| 293,15 | 20 |
| 300 | 26,85 |
| 310 | 36,85 |
| 320 | 46,85 |
| 350 | 76,85 |
| 373,15 | 100 |
| 400 | 126,85 |
| 500 | 226,85 |
| 600 | 326,85 |
| 800 | 526,85 |
| 1000 | 726,85 |
| 1500 | 1226,85 |
Jak przeliczyć stopnie Celsjusza na kelwiny
K = °C + 273.15
25 °C → 298,15 K
- Zacznij od wartości w jednostce: stopnie Celsjusza.
- Zastosuj wzór K = °C + 273.15; skale temperatury mają różne punkty zerowe, więc jeden współczynnik nie wystarczy.
- Zaokrąglij wynik do potrzebnej dokładności: liczby całkowite na co dzień, więcej miejsc po przecinku w inżynierii lub przepisach.
Jak zdefiniowano kelwin
Od 1954 roku skala była powiązana z punktem potrójnym wody, ustalonym dokładnie na 273,16 K, czyli 0,01 °C. Od rewizji układu SI w 2019 roku kelwin jest natomiast definiowany przez ustalenie stałej Boltzmanna dokładnie na 1,380649 × 10⁻²³ J/K. Skala Celsjusza jest zdefiniowana na podstawie kelwina, więc przesunięcie 273,15 jest dokładne z definicji.
Konferencja w 1967 roku zmieniła też nazwę i symbol: jednostka to kelwin, zapisywana jako K, a nie stopnie Kelvina czy °K. Piszemy 300 K, natomiast Celsjusz zachowuje znak stopnia, 26,85 °C.
Częste pomyłki
Zaokrąglenie przesunięcia do 273 wystarcza przy szacunkach, ale wprowadza błąd 0,15 K, który widać w sprawozdaniach laboratoryjnych i odpowiedziach z podręczników. Inny błąd to przeliczanie różnicy temperatur: wzrost o 10 °C to dokładnie wzrost o 10 K, bez dodawania 273,15, ponieważ wielkość stopnia jest taka sama.
Aby przeliczyć w drugą stronę, użyj kelwinów na stopnie Celsjusza. Jeśli zaczynasz od Fahrenheita, dodatkowy krok obsłuży przelicznik Fahrenheita na kelwiny.
Najczęściej zadawane pytania
- Ile kelwinów ma temperatura pokojowa?
- Pokój o temperaturze 20 °C to 293,15 K; przy 22 °C jest to 295,15 K.
- Czy temperatura w kelwinach może być ujemna?
- Nie. 0 K to zero absolutne, więc każda rzeczywista temperatura w kelwinach jest dodatnia, choć odczyty w Celsjuszach poniżej zera są częste.
- Dlaczego 273,15, a nie 273?
- Zero w skali Celsjusza ustalono 0,01 K poniżej punktu potrójnego wody, który zdefiniowano jako 273,16 K. Dzięki temu 0 °C to dokładnie 273,15 K.
- Pisać °K czy K?
- Pisz K. Znak stopnia przy kelwinie zniesiono w 1967 roku, więc 300 K jest poprawne, a 300 °K jest zapisem przestarzałym.
- Ile wynosi zero absolutne w stopniach Celsjusza?
- Zero absolutne, 0 K, to −273,15 °C.