Как градусы перевести в кельвины. Что такое кельвины в освещении и как они измеряются
История
Слово «температура» возникло в те времена, когда люди считали, что в более нагретых телах содержится большее количество особого вещества - теплорода, чем в менее нагретых. Поэтому температура воспринималась как крепость смеси вещества тела и теплорода. По этой причине единицы измерения крепости спиртных напитков и температуры называются одинаково - градусами.
Из того, что температура - это кинетическая энергия молекул, ясно, что наиболее естественно измерять её в энергетических единицах (т.е. в системе СИ в джоулях). Однако измерение температуры началось задолго до создания молекулярно-кинетической теории, поэтому практические шкалы измеряют температуру в условных единицах - градусах.
Шкала Кельвина
В термодинамике используется шкала Кельвина, в которой температура отсчитывается от абсолютного нуля (состояние, соответствующее минимальной теоретически возможной внутренней энергии тела), а один кельвин равен 1/273.16 расстояния от абсолютного нуля до тройной точки воды (состояния, при котором лёд, вода и водяной пар находятся в равновесии). Для пересчета кельвинов в энергетические единицы служит постоянная Больцмана. Используются также производные единицы: килокельвин, мегакельвин, милликельвин и т.д.
Шкала Цельсия
В быту используется шкала Цельсия, в которой за 0 принимают точку замерзания воды, а за 100° точку кипения воды при атмосферном давлении. Поскольку температура замерзания и кипения воды недостаточно хорошо определена, в настоящее время шкалу Цельсия определяют через шкалу Кельвина: градус Цельсия равен кельвину, абсолютный ноль принимается за −273,15 °C. Шкала Цельсия практически очень удобна, поскольку вода очень распространена на нашей планете и на ней основана наша жизнь. Ноль Цельсия - особая точка для метеорологии , поскольку замерзание атмосферной воды существенно всё меняет.
Шкала Фаренгейта
В Англии и, в особенности, в США используется шкала Фаренгейта. В этой шкале на 100 градусов раздёлен интервал от температуры самой холодной зимы в городе, где жил Фаренгейт, до температуры человеческого тела. Ноль градусов Цельсия - это 32 градуса Фаренгейта, а градус Фаренгейта равен 5/9 градуса Цельсия.
В настоящее время принято следующее определение шкалы Фаренгейта: это температурная шкала, 1 градус которой (1 °F) равен 1/180 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении, а точка таяния льда имеет температуру +32 °F. Температура по шкале Фаренгейта связана с температурой по шкале Цельсия (t °С) соотношением t °С = 5/9 (t °F - 32), то есть изменение температуры на 1 °F соответствует изменению на 5/9 °С. Предложена Г. Фаренгейтом в 1724.
Шкала Реомюра
Предложенна в 1730 году Р. А. Реомюром, который описал изобретённый им спиртовой термометр.
Единица - градус Реомюра (°R), 1 °R равен 1/80 части температурного интервала между опорными точками - температурой таяния льда (0 °R) и кипения воды (80 °R)
1 °R = 1,25 °C.
В настоящее время шкала вышла из употребления, дольше всего она сохранялась во Франции, на родине автора.
|
Пересчёт температуры между основными шкалами |
|||
|
Кельвин |
Цельсий |
Фаренгейт |
|
|
Кельвин (K) |
С + 273,15 |
= (F + 459,67) / 1,8 |
|
|
Цельсий (°C) |
K − 273,15 |
= (F − 32) / 1,8 |
|
|
Фаренгейт (°F) |
K · 1,8 − 459,67 |
C · 1,8 + 32 |
|
Сравнение температурных шкал
|
Описание |
Кельвин | Цельсий |
Фаренгейт |
Ньютон | Реомюр |
|
Абсолютный ноль |
−273.15 |
−459.67 |
−90.14 |
−218.52 |
|
|
Температура таяния смеси Фаренгейта (соли и льда в равных количествах) |
255.37 |
−17.78 |
−5.87 |
−14.22 |
|
| Температура замерзания воды (нормальные условия) |
273.15 |
||||
|
Средняя температура человеческого тела ¹ |
310.0 |
36.8 |
98.2 |
12.21 |
29.6 |
|
Температура кипения воды (нормальные условия) |
373.15 |
||||
| Температура поверхности Солнца |
5800 |
5526 |
9980 |
1823 |
4421 |
¹ Нормальная температура человеческого тела - 36.6 °C ±0.7 °C, или 98.2 °F ±1.3 °F. Приводимое обычно значение 98.6 °F - это точное преобразование в шкалу Фаренгейта принятого в Германии в XIX веке значения 37 °C. Поскольку это значение не входит в диапазон нормальной температуры по современным представлениям, можно говорить, что оно содержит избыточную (неверную) точность. Некоторые значения в этой таблице были округлены.
Сопоставление шкал Фаренгейта и Цельсия
( o F - шкала Фаренгейта, o C - шкала Цельсия)
|
o F |
o C |
o F |
o C |
o F |
o C |
o F |
o C |
|||
|
459.67 |
273.15 |
60 |
51.1 |
4 |
20.0 |
20 |
6.7 |
Для перевода градусов цельсия в кельвины необходимо пользоваться формулой T=t+T 0 где T- температура в кельвинах, t- температура в градусах цельсия, T 0 =273.15 кельвина. По размеру градус Цельсия равен Кельвину.
Самой распространенной шкалой для измерений температуры является шкала Цельсия, которая используется во многих странах. Второй считается шкала Фаренгейта, которую используют в США. При проведении расчетов возникает вопрос: как перевести цельсии в кельвины?
Перевод в кельвины
Давайте выясним, как перевести в кельвин? Кельвин - это 1/273,15 часть тройной термодинамической температуры точки воды. Но, это очень сложное определение, поэтому очень скоро Кельвин будет выражаться через постоянную Больцмана и секунду.
- Чтобы перевести градусы Цельсия в градусы Кельвины нужно прибавить 273,15 к заданному по шкале Цельсия значению. Например: температура кипения воды - 100 градусов Цельсия, а в градусах Кельвина она равна: 100+273,15=373,15.Если при расчетах Вам не нужна высокая точность, то сотые или десятые доли градуса можно опустить, прибавив 273 к градусам Цельсия.
- Перевод же градусов Кельвина в градусы Цельсия осуществим обратным порядком - из заданного в Кельвинах значения вычитаем 273,15. Например: 580,19 Кельвинов будет переведено в градусы Цельсия так: 580,19-273,15=307,04.
Для перевода градусов Кельвины в градусы Цельсия и обратно необходимо иметь лишь калькулятор. Также перевести туда и обратно можно с помощью программ, установленных на Ваш компьютер. Одна из таких программ - «Цельсий-Фаренгейт-Кельвин». Осуществить перевод этих единиц можно, воспользовавшись онлайн-конвертером, которых много в сети Интернет. Такие конвертеры имеют возможность переводить не только в градусы Кельвина, но и в градусы Реомюра.
Теперь Вы знаете, как градусы перевести в кельвины!
t C = t K − 273 , 15 {\displaystyle t_{C}=t_{K}-273,15} (температура тройной точки воды +0,01 °C).Единица названа в честь английского физика Уильяма Томсона , которому было пожаловано звание лорд Кельвин Ларгский из Айршира. В свою очередь, это звание пошло от реки Кельвин , протекающей через территорию университета Глазго .
История
1848
1967/1968
В соответствии с третьей резолюцией XIII Генеральной конференции по мерам и весам единица измерения термодинамической шкалы была переименована в «кельвин», а обозначением стал «К» (ранее единица называлась «градус Кельвина», её обозначением был «°K»). Кроме того величина единицы была определена более явно - как равная 1/273,16 .
2005
В обязательном Техническом приложении к тексту Международной температурной шкалы МТШ‑90 Консультативный комитет по термометрии установил требования к изотопному составу воды при реализации температуры тройной точки воды . Международный комитет мер и весов подтвердил, что определение кельвина относится к воде, чей изотопный состав определён следующими соотношениями:
2018
Кельвин останется единицей термодинамической температуры; но его величина будет устанавливаться фиксацией численного значения постоянной Больцмана равным в точности 1,380 6X⋅10 −23 , когда она выражена единицей СИ м 2 ·кг·с −2 ·К −1 , что эквивалентно Дж·К −1 .
Таким образом, будет выполняться точное равенство k =1,380 6X⋅10 −23 Дж/К . Следствием этого явится то, что кельвин станет равным изменению температуры, которое приводит к изменению энергии, приходящейся на одну степень свободы kT , то есть к 1,380 6X⋅10 −23 Дж.
В своей резолюции XXIV ГКМВ отметила также, что непосредственно после предполагаемого переопределения кельвина температура тройной точки воды останется равной 273,16 К, но при этом её значение приобретёт погрешность и в дальнейшем будет определяться экспериментально .
XXV ГКМВ, состоявшаяся в 2014 году, приняла решение продолжить работу по подготовке новой ревизии СИ, включающей переопределение кельвина, и наметила закончить эту работу к 2018 году с тем, чтобы заменить существующую редакцию Международной системы единиц (СИ) обновлённым вариантом на XXVI ГКМВ в том же году .
Кратные и дольные единицы
В соответствии с полным официальным описанием СИ, содержащемся в действующей редакции Брошюры СИ (фр. Brochure SI , англ. The SI Brochure ), опубликованной Международным бюро мер и весов (МБМВ) , десятичные кратные и дольные единицы кельвина образуются с помощью стандартных приставок СИ . «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации», принятое Правительством Российской Федерации , предусматривает использование в РФ тех же приставок, но переведённых на русский язык .
| Кратные | Дольные | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
| 10 1 К | декакельвин | даК | daK | 10 −1 К | децикельвин | дК | dK |
| 10 2 К | гектокельвин | гК | hK | 10 −2 К | сантикельвин | сК | cK |
| 10 3 К | килокельвин | кК | kK | 10 −3 К | милликельвин | мК | mK |
| 10 6 К | мегакельвин | МК | MK | 10 −6 К | микрокельвин | мкК | µK |
| 10 9 К | гигакельвин | ГК | GK | 10 −9 К | нанокельвин | нК | nK |
| 10 12 К | теракельвин | ТК | TK | 10 −12 К | пикокельвин | пК | pK |
| 10 15 К | петакельвин | ПК | PK | 10 −15 К | фемтокельвин | фК | fK |
| 10 18 К | эксакельвин | ЭК | EK | 10 −18 К | аттокельвин | аК | aK |
| 10 21 К | зеттакельвин | ЗК | ZK | 10 −21 К | зептокельвин | зК | zK |
| 10 24 К | иоттакельвин | ИК | YK | 10 −24 К | иоктокельвин | иК | yK |
| применять не рекомендуется | |||||||
Диаграмма перевода температур
Цветовая температура
Кельвин также применяется для измерения цветовой температуры, характеризующей ход интенсивности излучения источника света как функции длины волны в оптическом диапазоне. Цветовая температура определяется как температура абсолютно чёрного тела , при которой оно испускает излучение того же цветового тона , что и рассматриваемое излучение .
Примеры цветовой температуры различных источников света:
- 1500-2000 К - свет пламени свечи ;
- 2800 К - лампа накаливания 100 Вт (вакуумная лампа);
- 3400 К - солнце у горизонта;
- 3500 К - люминесцентная лампа белого света;
- 6500 К - стандартный источник дневного белого света, близкий к полуденному солнечному свету;
- 9500 К - синее безоблачное небо на северной стороне перед восходом Солнца;
- 20000 К - синее небо в полярных широтах.
Юникод
Примечания
- ГОСТ 8.417-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин. (неопр.) (недоступная ссылка) . Проверено 9 января 2013. Архивировано 10 ноября 2012 года.
- BIPM - kelvin (неопр.) . www.bipm.org. Проверено 1 марта 2017.
- Thomson, William (October 1848). “On an Absolute Thermometric Scale” . Philosophical Magazine . Проверено 2013-01-01 .
Для перевода градусов Цельсия в градусы Кельвина и обратно, выберите нужное направление конвертации, укажите температуру, и нажмите кнопку "Конвертировать". В результате конвертации Вы получите точное значение температуры в выбранной системе измерения.
Для конвертации температуры в другие системы измерения, Вы можете воспользоваться нашими инструментами:
Самыми популярными системами измерения температур являются шкала Цельсия, применяемая в большинстве стран, и Фаренгейта, до сих используемая в США и еще нескольких государствах. Существует также температурная шкала Кельвина, применимая в научной сфере, в частности – термодинамике. Физикам и всем тем, чья работа связана с этой областью естествознания, бывает необходимо перевести кельвины в градусы Цельсия и наоборот – градусы Цельсия в кельвины.
Чтобы осуществить перевод кельвинов в градусы Цельсия нужно от выраженного в кельвинах значения температуры вычесть 273, 15. К примеру, 563, 19 кельвинов в эквиваленте по шкале Цельсия будет равняться 563,19-273,15 = 290.04 градусам. Соответственно, чтобы проделать обратную операцию – перевод цельсия в кельвины – следует прибавить 273,15 к значению температуры, выраженному в цельсиях. Считаем: 123 + 273,15 = 396,15 градусов Кельвина.
Согласитесь, что осуществлять такие расчеты в уме очень тяжело, а калькулятор не всегда имеется под рукой.. С его помощью вы за считанные секунды осуществите перевод температуры из кельвина в цельсий и при необходимости сможете выполнить обратную операцию – перевести цельсии в кельвины. Будьте внимательны при определении направления конвертации, чтобы не запутаться в расчетах. После того, как направление будет задано, вам всего лишь потребуется внести значение температуры в соответствующее поле конвертера.
Получив специальный код, вы можете добавить наш калькулятор на свой сайт, чтобы сделать расчеты максимально удобными для его посетителей.
По системе Кельвина отсчет температуры осуществляется от абсолютного нуля. Для пользователей, мало осведомленных в вопросах физики, уточним, что под абсолютным нулем подразумевается состояние, соответствующее минимальной величине внутренней энергии тела, возможной теоретически. Один кельвин эквивалентен 1/273.16 расстояния от абсолютного нуля до тройной точки воды. Под тройной точкой воды подразумевается состояние равновесия водяного пара, льда и воды. Пересчет кельвинов в энергетические единицы осуществляется через постоянную Больцмана. При расчетах используются производные единицы измерения – милликельвин, килокельвин, мегакельвин.
КЕЛЬВИН (Kelvin) Уильям Томас, барон (1824 1907), британский физик и математик, в честь которого получила свое название шкала абсолютной ТЕМПЕРАТУРЫ. Установка Атлантического подводного телефонного кабеля стала возможной благодаря… … Научно-технический энциклопедический словарь
- (К), единица СИ термодинамич. темп ры, равная 1/273,16 части термодинамич. темп ры тройной точки воды. Названа в честь англ. физика У. Томсона (лорда Кельвина, W. Thomson, Lord Kelvin). До 1968 именовалась градус Кельвина (°К). Применяется как ед … Физическая энциклопедия
кельвин - К Единица измерения температуры, которая характеризует в радиотехнике шумовую температуру. Шкала Кельвина (К) связана со шкалой Цельсия (t °C и Фаренгейта (t °F) двумя простыми соотношениями: К=t °C+273 и t °C=5/9 (t °F 32). т … Справочник технического переводчика
КЕЛЬВИН, смотри Томсон У … Современная энциклопедия
Единица термодинамической температуры, равная 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды. Обозначается К, до 1968 именовалась градус Кельвина (.К), названа в честь У. Томсона (Кельвина). Единица Международной практической… …
См. Томсон У … Большой Энциклопедический словарь
Сущ., кол во синонимов: 1 единица (830) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
- (К, по имени физика Kelvin) единица измерения температуры по Международной системе единиц (СИ). IК=1°С. Температура в Кельвинах отсчитывается от абсолютного нуля, а в градусы Цельсия (t) переводится в Кельвины простым вычитанием: 273,15 t.… … Экологический словарь
Кельвин - Кельвин, К – основная единица температуры или степени нагретости тела по термодинамической температурной шкале, в которой для температуры тройной точкой воды установлено значение 273,16К (точно). За нулевую термодинамическую температуру… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Кельвин - КЕЛЬВИН, смотри Томсон У.. … Иллюстрированный энциклопедический словарь
КЕЛЬВИН - единица термодинамической температуры по шкале Кельвина в СИ; обозначается К (до 1968 г. именовалась градус Кельвина (°К)). 1 К равен 1/273,16 части термодинамической температуры точки равновесия льда, воды и её пара (тройной точки воды), 1 К = 1 … Большая политехническая энциклопедия
Книги
- Вильям Томсон лорд Кельвин. 1824 1907 гг. , В. Лебединский. Воспроизведено в оригинальной авторской орфографии издания 1924 года (издательство`Ленинград`). В…
- Вильям Томсон лорд Кельвин. 1824–1907 гг. , В. Лебединский. Эта книга будет изготовлена в соответствии с Вашим заказом по технологии Print-on-Demand. Воспроизведено в оригинальной авторской орфографии издания 1924 года (издательство "Ленинград"…
