Перевод температурных шкал - актуальная тема в быту и науке. Узнайте, как быстро и правильно конвертировать градусы по Цельсию в кельвины и наоборот.
История создания шкалы Цельсия
В 1742 году шведский астроном Андерс Цельсий предложил использовать новую температурную шкалу. Он взял за основу свойства воды:
- 0°C - точка замерзания воды
- 100°C - точка кипения воды
По этой шкале разница между данными точками составляла ровно 100 градусов. Такая градация оказалась удобной для практического использования в быту и технике.
Изначально Цельсий поставил 0 градусов на точку кипения воды, а 100 - на точку замерзания. Шкалу "перевернул" его соотечественник М.Штремер.
Определение абсолютного нуля температуры
В 1854 году британский физик Уильям Томсон ввел понятие "абсолютного нуля" - температуры, при которой прекращается тепловое движение частиц.
Этому абсолютному нулю соответствует температура -273,15°C. На этом была основана температурная шкала Кельвина, в которой используется единица "кельвин" (К).
Соотношение шкал Цельсия и Кельвина
| 1 Кельвин | = 1 Градус Цельсия |
| 0 Кельвин | = -273,15 Градусов Цельсия |
Итак, мы видим, что шкалы Цельсия и Кельвина линейно связаны друг с другом через определенную разницу в 273,15 градусов.
Давайте разберемся, как перевести градусы в кельвины при помощи несложных формул и таблиц соответствия.
Формулы перевода градусов Цельсия в Кельвины
Для перевода температуры из градусов Цельсия в Кельвины используется простая формула:
- Кельвин = Градус Цельсия + 273,15
Например, чтобы перевести 20°C в Кельвины, применяем формулу:
Кельвин = 20°C + 273,15 = 293,15 К
Обратный пересчет Кельвинов в Цельсий
А если нужно выполнить перевод градусов кельвины в градусы Цельсия, используем такую формулу:
- Градус Цельсия = Кельвин - 273,15
Допустим, надо перевести 310 Кельвинов в цельсиях. Рассчитаем:
Градус Цельсия = 310 К - 273,15 = 36,85°C
Online калькуляторы температур
Существуют удобные онлайн калькуляторы для быстрого перевода градусов цельсия кельвины. Достаточно ввести температуру в одних единицах, нажать кнопку - и сервис выдаст результат в других единицах.
Пошаговая инструкция перевода
- Записать исходное значение температуры в градусах Цельсия
- Перевести это значение в Кельвины по формуле: Кельвин = Цельсий + 273,15
- Проверить правильность результата
- При необходимости перевести обратно Кельвины в Цельсии для контроля
Таблицы перевода градусов
Также существуют готовые таблицы соответствия градусов Цельсия и Кельвинов. Это упрощает перевод градусов без калькулятора.
| 100°C | = 373,15 К |
| 50°C | = 323,15 К |
С помощью таких таблиц можно быстро находить нужные значения.
Пример расчета скорости химической реакции
Рассмотрим пример использования шкалы Кельвина в научных расчетах.
Допустим, требуется вычислить скорость протекания химической реакции при температуре 25°C. Согласно кинетическим уравнениям, скорость реакции зависит от абсолютной температуры.
Поэтому сначала переведем 25°C в Кельвины:
Кельвин = 25°C + 273,15 = 298,15 К
Далее подставляем полученное значение 298,15 К в формулу для вычисления скорости реакции и производим расчет.
Выбор шкалы для измерений
В повседневной жизни принято использовать градусы Цельсия для измерения температуры.
А вот в научных расчетах чаще применяют Кельвины, поскольку эта шкала является абсолютной и более удобна для термодинамических вычислений.
Погрешности при переводе температур
При переводе градусов из одной шкалы в другую всегда присутствуют погрешности измерений и вычислений.
Например, при использовании разных термометров, неточной градуировке шкалы и т.д. Поэтому после пересчета желательно округлять результат.
Автоматизация перевода температур
Чтобы упростить перевод градусов цельсия кельвины, можно воспользоваться специальными скриптами и приложениями.
Они позволят автоматически конвертировать температуры в нужную шкалу при вводе исходных данных.
Практические советы
В заключение даю несколько полезных советов:
- Используйте удобные таблицы перевода
- Проверяйте правильность расчетов
- Придерживайтесь одной шкалы внутри задачи
Различия температурных шкал на примере
Для наглядности рассмотрим конкретный пример различий в показаниях температуры по шкалам Цельсия и Кельвина.
Допустим, мы проводим эксперимент по нагреванию воды. Когда вода начала закипать, датчик температуры показал 100°C. А что покажет другой датчик, отградуированный по шкале Кельвина?
Переведем 100°C в Кельвины: 100°C + 273,15 = 373,15 К
Значит, по шкале Кельвина кипящая вода имеет температуру 373,15 К вместо 100°C.
Учет температурных шкал в расчетах
Этот пример показывает, что при проведении измерений и научных расчетов крайне важно учитывать, в каких единицах измерялась температура.
Иначе результаты, полученные по шкале Цельсия и Кельвина, могут существенно различаться.
Выбор оптимальной шкалы измерений
Для конкретных задач следует выбирать наиболее подходящую шкалу.
Например, в бытовой сфере удобнее использовать привычные градусы Цельсия.
А в научных лабораториях имеет смысл отдать предпочтение абсолютной шкале Кельвина, поскольку она точнее отражает физическую суть температуры.
