Konwerter jednostek temperatury

Skale temperatur i konwersja między nimi

Temperatura to jedna z podstawowych wielkości fizycznych, opisująca stan cieplny ciał. Na przestrzeni lat opracowano różne skale temperatur, dostosowane do potrzeb nauki, przemysłu czy codziennego życia. Najczęściej spotykane skale to: Kelwin (K), Celsjusz (°C), Fahrenheit (°F) i Rankine (°R). Poniżej przedstawiamy charakterystykę każdej z nich oraz sposoby przeliczania wartości między nimi.

Skala Kelwina (K)

Skala Kelwina to skala absolutna, używana głównie w naukach ścisłych. Jej zerowy punkt, tzw. zero bezwzględne (0 K), odpowiada najniższej możliwej temperaturze.

• 0 K = -273,15°C
• Bez skali ujemnej – wartości są zawsze dodatnie

Historia i definicja:
Skala Kelwina została zaproponowana przez lorda Williama Thomsona (późniejszego lorda Kelvina) w 1848 roku. Oparta jest na skali Celsjusza, ale zaczyna się od zera bezwzględnego. Jeden stopień Kelwina odpowiada dokładnie jednemu stopniowi Celsjusza, ale bez używania wartości ujemnych. Obecnie definicja Kelwina opiera się na stałej Boltzmanna – jeden kelwin to zmiana temperatury, która powoduje zmianę energii kinetycznej cząsteczek zgodną z tą stałą.

Skala Celsjusza (°C)

Najpowszechniej używana skala temperatur w codziennym życiu. Jej zerowy punkt (0°C) odpowiada temperaturze topnienia lodu, a 100°C to temperatura wrzenia wody.

• 0°C = 273,15 K

Historia i definicja:
Skala Celsjusza została wprowadzona przez Andersa Celsjusza w 1742 roku. Początkowo 0°C oznaczało temperaturę wrzenia wody, a 100°C zamarzania – dopiero po jego śmierci skala została odwrócona. Obecnie jeden stopień Celsjusza definiuje się jako różnica temperatur odpowiadająca jednemu kelwinowi. Skala jest zatem bezpośrednio powiązana ze skalą Kelwina.

Skala Fahrenheita (°F)

Skala stosowana głównie w Stanach Zjednoczonych. Woda zamarza przy 32°F, a wrze przy 212°F.

• 0°C = 32°F
• 100°C = 212°F

Historia i definicja:
Skala Fahrenheita została opracowana przez Daniela Gabriela Fahrenheita w 1724 roku. Punkt zerowy skali wyznaczała mieszanina lodu, wody i soli, a 96°F odpowiadało temperaturze ludzkiego ciała (obecnie to ok. 98,6°F). Współcześnie skala jest definiowana względem punktów zamarzania i wrzenia wody, gdzie różnica 180 stopni odpowiada 100°C, czyli jeden stopień Fahrenheita to 5/9 stopnia Celsjusza.

Skala Rankine’a (°R)

Skala absolutna wyrażona w jednostkach Fahrenheita. Używana głównie w inżynierii cieplnej w krajach anglosaskich.

• 0°R = 0 K = -459,67°F

Historia i definicja:
Skala Rankine’a została opracowana przez Williama Rankine’a w 1859 roku. Jest analogiczna do skali Kelwina, ale bazuje na stopniach Fahrenheita. Jeden stopień Rankine’a odpowiada jednemu stopniowi Fahrenheita, ale liczony od zera absolutnego. Obecnie definicja jest powiązana z kelwinem i stałą Boltzmanna, przeliczana przez współczynnik 1,8.

Konwersja między skalami

• Celsjusz ↔ Kelwin
  K = °C + 273,15
°C = K − 273,15
• Celsjusz ↔ Fahrenheit
  °F = (°C × 9/5) + 32
°C = (°F − 32) × 5/9
• Kelwin ↔ Rankine
  °R = K × 1.8
K = °R ÷ 1.8
• Fahrenheit ↔ Rankine
  °R = °F + 459.67
°F = °R − 459.67
• Celsjusz ↔ Rankine
  °R = (°C + 273.15) × 1.8
°C = (°R ÷ 1.8) − 273.15