alexxlab Шкала температуры. Шкала Цельсия, Фаренгейта, Кельвина, Реомюра
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) |
= K |
= С + 273,15 |
= (F + 459,67) / 1,8 |
|
Цельсий (°C) |
= K − 273,15 |
= C |
= (F − 32) / 1,8 |
|
Фаренгейт (°F) |
= K · 1,8 − 459,67 |
= C · 1,8 + 32 |
= F |
Сравнение температурных шкал
|
Описание |
Кельвин | Цельсий |
Фаренгейт |
Ньютон | Реомюр |
|
Абсолютный ноль |
0 |
−273.15 |
−459.67 |
−90.14 |
−218.52 |
|
Температура таяния смеси Фаренгейта (соли и льда в равных количествах) |
255.37 |
−17.78 |
0 |
−5.87 |
−14.22 |
| Температура замерзания воды (нормальные условия) |
273.15 |
0 |
32 |
0 |
0 |
|
Средняя температура человеческого тела¹ |
310.0 |
36.8 |
98.2 |
12.21 |
29.6 |
|
Температура кипения воды (нормальные условия) |
373.15 |
100 |
212 |
33 |
80 |
| 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
(oF — шкала Фаренгейта,
|
oF |
oC |
|
oF |
oC |
|
oF |
oC |
|
oF |
oC |
|
-459.67 -150 -140 -130 -120 -110 -100 -95 -90 -85 -80 -75 -70 -65 |
-273.15 |
|
-60 |
-51.1 |
|
-4 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 |
-20.0 |
|
20 |
-6.7 |
Для перевода градусов цельсия в кельвины необходимо пользоваться формулой T=t+T0 где T- температура в кельвинах, t- температура в градусах цельсия, T0=273.15 кельвина. По размеру градус Цельсия равен Кельвину.
Температурная шкала кельвина, фаренгейта | Энергия
Температурная шкала кельвина
Можно заморозить воду и продолжить охлаждение или нагреть воду до парообразного состояния и продолжить нагрев. То есть температуры могут опускаться много ниже О °С и подниматься много выше 100 °С. Существует абсолютный нижний предел температуры по шкале Цельсия, но верхнего предела температуры нет. Мы могли бы предпринять экстраординарные усилия, охлаждая кусок льда, чтобы увидеть, насколько холодным мы можем его сделать, но нам никогда не удастся понизить его температуру ниже —273,15 °С. Эта температура называется абсолютным температурным нулем. Предметы с такой температурой не смогут передать энергию чему-то еще, потому что у них вообще не будет энергии, которую можно было бы передать. Во Вселенной нет объектов, имеющих такую температуру, хотя некоторые атомы в необозримом межгалактическом пространстве могут иметь температуру, приближающуюся к ней.
Абсолютный нуль — это реперная точка температурной шкалы Кельвина. Единицы в этой шкале называются Кельвинами (К). Температура —273,15 «С равна 0 К. Приращение температуры в температурной шкале Кельвина такое же, как в температурной шкале Цельсия. Поэтому 0 °С = 273,15 К, а +100 °С = 373,15 К.
Верхнего предела шкалы нет, т. е. можно нагревать вещества бесконечно. Температуры в ядрах звезд могут достигать миллионов градусов Кельвина. В центре Галактики температуры квазаров и других экстремальных космических объектов достигают, возможно, миллиардов градусов Кельвина.
Температурная шкала фаренгейта
В большинстве англоязычных стран, особенно в Америке, в быту 50 используют температурную шкалу Фаренгейта (Т). Приращение температуры по шкале Фаренгейта равно точно 5/9 приращения температуры по шкале Цельсия. Точка плавления льда из чистой воды на уровне моря принята равной +32 °F, а точка кипения чистой воды — равной +212 °F. Таким образом, +32 °F соответствует О °С, а +212 °F соответствует +100 «С. Температура абсолютного нуля примерно равняется —459,67 °F .
Пусть F — температура в °F, а С — температура в °С. Для того чтобы преобразовать температуру в градусах Фаренгейта в температуру в градусах Цельсия, воспользуемся формулой:
С = (5/9XF — 32).
Для того чтобы преобразовать температуру в градусах Цельсия в температуру в градусах Фаренгейта, воспользуемся формулой:
F = 1,8С + 32.
Стандартные температура и давление (стандартные условия)
Для сравнения между собой замеров и экспериментов, проведенных при разных температурах и давлениях, ученые вводят понятие стандартных температуры и давления (стандартные условия). Стандартная температура равна 0 °С (32 °F), т. е. температуре точки замерзания или точки плавления чистой воды. Стандартное давление — это среднее атмосферное давление на уровне моря, эквивалентное давлению ртутного столба высотой 0,76 м (немного меньше 30 дюймов). Это соответствует 14,7 фунта на квадратный дюйм, или примерно 1,01 х 105 ньютона на квадратный метр (Н/м2).
Мы не задумываемся о том, что воздух имеет существенную массу, но это потому, что мы в него «погружены». Плотность сухого воздуха при стандартных температуре и давлении примерно равна 1,29 кг/м3.
Куб воздуха с размерами 4 х 4 х 4 м (как большая спальня с высоким потолком) имеет массу 82,6 кг. В гравитационном поле Земли это соответствует весу взрослого мужчины.
Что за Кельвин такой? – Простые фокусы
Мы, фотографы, Кельвина знаем непонаслышке — сегодня эту шкалу применяют при определении цветовой температуры. Однако, что это такое и как этим правильно пользоваться, а самое главное, откуда все взялось, знают не все. Кому неинтересно, можно и не читать, а мы вот решили копнуть чуть глубже…
Фото: Wikipedia
Во-первых, откуда пошло… жил-был такой довольно известный физик, Уильям Томсон, который в британской науке сделал довольно большое количество открытий, среди которых открытие собственной шкалы температуры далеко не самое значительное, хотя работал он, в основном, в сфере матанализа и термодинамики в Университете Глазго (хотя стоит, наверное, упомянуть, что родился он в Белфасте, ныне столице Северной Ирландии, которая тогда уже была частью Соединенного Королевства Великобритании и Северной Ирландии — да, такой вот истый ирландец, проработавший в шотландском университете на благо Британской Короны). Впрочем, известен он стал за распространение трансатлантического электротелеграфа (понятно ведь, для чего он нужен был в Британии?) — за него и получил титул барона. С момента посвящения его в рыцари Британской Короны Королевой Викторией его стали величать уже «сэром» Уильямом Томсоном, с постфиксом «Лорд Кельвин». Звание обычно привязывается к роду или географическим местам — а рядом с университетом в Глазго как раз протекает речушка под названием Кельвин. Естественно, он и начал свой знатный род, а свои достижения на научном поприще стал именовать соответственно своему титулу — сюда пришлось и придумывание новой температурной шкалы, которая нужна была ему, в основном, для его работ в термодинамике.
За основу своей он взял шкалу Цельсия, просто начал ее с абсолютного нуля в терминологии термодинамики. Температура замерзания воды по его шкале стала соответствовать 273,16 К (значок ° ставить не принято), отрицательных величин и предела у этой шкалы вообще нет — наверху просто куча условных величин, одной из которых является и цветовая температура. Нет, это не температура свечения или горения инертных газов, иначе что можно было бы считать дневным светом?! Естественно, шкалу Кельвина можно применять и к обычной температуре, просто для определения температуры, к примеру, кипения воды или плавки металла пользуются шкалой Цельсия, оставив Кльвина физикам… и фотографам. Нам на интересы физиков, откровенно говоря, наплевать, как и им на наши, потому займемся только интересующим нас спектром…
Цветовую температуру в фотографии называют еще и балансом белого. Причина этого в хроматической адаптации нашего глаза — другими словами, в любой ситуации глаз полностью или частично адаптируется под существующее освещение, как минимум, по цвету, и снег всегда видит белым, мышей серыми, а черные лимузины черными. Если бы этого не было, не было бы и проблемы — не надо было бы фотоаппараты соответствующим образом подстраивать, чтобы они видели цвет хотя бы похоже. Они же ведь честные, что видят, то и показывают.
Цветовая температура изменяется от 800 К до 10000 К. Нижние показания — красноватые, верхние синеватые, что обусловлено привычным человеку изменением цвета даже при накаливании металла (сначала красный, потом оранжевый, затем желтый, потом почти белый… дальше обычно никто не доходит). 800°К — это слабое красноватое свечение, сюда же относится инфракрасный диапазон.
К сведению, если вы снимаете в RAW, при съемке фотографий в ИК-спектре возможности установить «правильный» (ха-ха) баланс белого в Lightroom у вас не будет, так как нижняя граница ББ там только 2000 К, поэтому просто пользуйтесь другими конвертерами или снимайте в JPEG с предустановкой температуры в фотоаппарате. Выпадают отсюда и часть значений температуры горящей спички или свечи, которая находится как раз на рубеже 2000 К (по некоторым данным, от 1700 К), но ведь есть, к примеру, температура тлеющих углей, верно? Понятно, что делать их белыми никто не будет, но ведь иногда и пригодиться может (невольно приходит в голову вариант с CaptureOne — в нем установка ББ начинается гораздо раньше).
Дальше идут стандартные температуры света различного качества:
- 2700-3300 К — лампа накаливания (разные производители, плюс лампы стареют со временем, поэтому такая нестабильность)
- 2700-3200 К — «оранжевые» люминесцентные лампы
- 3400 К — студийные лампы постоянного света
- 4100 К — лунный свет
- 4000-4200 К — «желтые» люминесцентные лампы
- 5600 К — дневной свет (корректнее было бы сказать 5500-6000 К), при солнце в зените, это также и цвет вспышки
- 6200-6500 К — лампы «чистого дневного света»
- 6500 К — рассеянный дневной свет, дневной свет в пасмурную погоду
- 7500 К — дневной свет в тени, с большой долей отраженного от чистого неба
- 7400-7700 К — «зеленоватые» люминесцентные лампы
- 10000 К — подсветка в хороших аквариумах и цвет синего неба
По сути, больше 10000 К нет необходимости устанавливать ББ, разве что для каких-то экстремальных случаев съемки в горах, когда в свете есть очень существенный компонент поляризованного света, от которого не избавились поляризационным фильтром. Зачем возможность в LR устанавливать его вплоть до 50000 К, лично я не знаю — лучше бы слева дали больше места.
Точные данные цветовой температуры вам знать не нужно, хотя иногда это может помочь с его установкой. В большинстве случаев, это просто рецепт «как сделать белый лист белым в любых условиях». Более того, о цветовой температуре с современными технологиями вообще думать не стоит — ведь постфактум все можно поправить уже в конвертере, к тому же, можно использовать возможность извращения над цветовой температурой, которое мы как-то показывали в одном из наших подкастов, посвященном коррекции ББ и цветовому сдвигу.
Кстати, наверняка вы видели, что есть и второй ползунок, отвечающий за цвет — это уже не температура, а оттенок, называемый технарями «смещением» (в английском «tint»), который «смещает» цвет в пурпурную или цианистую сторону, но проще говорить, в малиновую или зеленую. Говорят, что двух этих ползунков достаточно, чтобы передать всю гамму видимых через ваш монитор цветов.
Следует знать и о другом — вы наверняка помните, что мы говорили о настройке монитора, который у хорошего фотографа сродни глазам, его надо ценить, холить и лелеять… а также, тренировать, протирать и настраивать. Дело в том, что мало его сделать нормальным по яркости, его надо настроить еще и по температуре. Нормальная температура для монитора — 6500 К (она по умолчанию установлена во всех телевизорах и даже на экранах правильных фотоаппаратов), однако, полиграфисты ориентируются не на потребительский, а на нейтральный, которому соответствует температура 5000 К, которую еще называют стандартом D50 (а 6500, соответственно, D65). 5000 К куда ближе к цвету дневного освещения, и для полиграфистов, привыкших работать со световыми стендами, это норма, чтобы не видеть никаких оттенков.
Вам, как фотографу, который ориентируется на конечного потребителя, имеет смысл и пользоваться 6500 К, если монитор позволяет ее устанавливать (если не позволяет, она там установлена по умолчанию) и время от времени проверять настройки при настройке монитора (обращайте внимание и на тесты по градиентам для разных каналов — знак, что в мониторе есть определенный сдвиг в нежелательную сторону… мониторы тоже стареют). Более того, в интернете эта температура — безусловный стандарт, так как ее предусматривает цветовой профиль sRGB, в котором опубликованы 99% всех фотографий в сети. Если вам кажется, что лучше остановиться на D50, так и сделайте — я вас все равно переубедить не смогу (да и не нужно мне это), потому что глаз все равно адаптируется к цвету: стоит вам посидеть некоторое время в LR, глядя на оранжеватые или синеватые «серые» панели, и ваш мозг совершенно искренне поверит в то, что они чисто серые, «вычитая» ненужный цветовой компонент и из фотографий. До того самого момента, когда вы наконец оторветесь от компьютера и станете рассматривать документ, отвещенный обычной лампой накаливания.
Кстати, не стоит сильно себя мучить, если вдруг ваш фотоаппарат сильно лажанул с балансом белого даже при съемке в JPEG — в этом случае, можете воспользоваться нашим рецептом из статьи про коррекцию баланса белого.
Во всем остальном, просто успехов. Вполне возможно, что и статья про цветовые профили будет небесполезной.
, ,
(. Kelvin) : K — (), 7- .
(0 ) .
, ,
| 281.433333 | |
| -89.818482 | |
| 1.8 | |
| -217.72 | |
| и | -135.37875 |
| -457.87 | |
| -272.15 | |
| -1.92 * 10-30 | |
:
, K, , 0,01 °C. , 273,15.
:
— : 100.0 °C / 373.15 °;
— : 0.0 °C / 273.15 °;
— : 37.0 °C / 310.15 °;
— : 20 — 25 °C / 293.15 — 298.15 °.
: :
tC = tK−273,15
.
:
:
Единицы измерения температуры
Единицы измерения температурыПрограмма КИП и А
Международная система единиц (СИ)
В международной системе единиц (СИ), единицами измерения температуры являются градус Кельвина и градус Цельсия.
Система Кельвина была предложена в 1848 году. Начало шкалы является абсолютным нулем и равно -273.15 градусам Цельсия. Основатель системы — английский физик Уильям Томсон, которому было позднее пожаловано звание лорд Кельвин Ларгский.
Градус Цельсия назван в честь шведского учёного Андерса Цельсия, предложившего в 1742 году новую шкалу для измерения температуры. В этой системе 0 градусов соответствует температуре замерзания воды, а 100 градусов − точке кипения воды.
Шкалы Цельсия и Кельвина сдвинуты на 273.15 градуса, и пересчитываются следующим образом:
- Температура по Цельсия = Температура по Кельвину — 273.15
- Температура по Кельвину = Температура по Цельсия + 273.15
Шкала Фаренгейта
Температура в США и в некоторых других англоязычных странах измеряется в градусах Фаренгейта.
В 1724 немецкий учёный Габриель Фаренгейт, предложил эту шкалу для измерения температуры. На шкале Фаренгейта точка таяния льда равна +32 °F, а точка кипения воды +212 °F.
Формула для перевода из градусов Цельсия в Фаренгейты имеет следующий вид:
- Температура по Цельсия = (Температура по Фаренгейту — 32) * 5 / 9
- Температура по Фаренгейту = Температура по Цельсия * (9 / 5) + 32
Шкала Ранкина
Шкала Ранкина — температурная шкала, названа по имени шотландского физика Уильяма Ранкина.
Используется в англоязычных странах для инженерных термодинамических расчётов. Начинается при температуре абсолютного нуля, а точка замерзания воды соответствует 491,67°Ra, точка кипения воды 671,67°Ra. Число градусов между точками замерзания и кипения воды по шкале Фаренгейта и Ранкина одинаково и равно 180.
Формула для перевода из градусов Цельсия в Ранкина имеет следующий вид:
- Температура по Цельсия = (Температура по Ранкину — 491.67) * 5 / 9
- Температура по Ранкину = (Температура по Цельсия + 273.15) * (9 / 5)
Шкала Реомюра
В шкале Реомюра температура замерзания и кипения воды приняты за 0 и 80 градусов, соответственно. Предложена в 1730 году Р. Реомюром. В настоящее время практически не употребляется.
Формула для перевода из градусов Цельсия в Реомюра имеет следующий вид:
- Температура по Цельсия = Температура по Реомюру * 5 / 4
- Температура по Реомюру = Температура по Цельсия * 4 / 5
Кельвина температура — Энциклопедия по машиностроению XXL
Истинная удельная массовая теплоемкость с есть количество теплоты, необходимое для изменения на один кельвин температуры единицы массы тела (см. рис. 5.3). В расчетах бывает удобно пользоваться средней удельной массовой теплоемкостью в данном интервале температур от 7) до Т2 [c.142]Кроме температуры Кельвина (обозначение Т) допускается применять также температуру Цельсия (обозначение t), определяемую выражением t = T—То, где Го = 273,15 К по определению. Температура Кельвина вы ражается в кельвинах, температура Цельсия — в граду сах Цельсия (обозначение международное и русское °С) По размеру градус Цельсия равен кельвину (1 °С=1 К) [c.10]
В качестве основных единиц измерения выбрано семь метр (длина), килограмм (масса), секунда (время), ампер (сила тока), кельвин (температура), моль (количество вещества), кандела (сила света). [c.7]
Если фактические температуры достаточно высоки (7 тах> > (0,2ч-0,3) где Т — абсолютная температура в градусах Кельвина, — температура плавления), существенное значение начинает приобретать зависимость диаграммы деформирования (в первую очередь, пластических характеристик, а затем уже упругих) от температуры, а также особенности поведения материала, связанные с продолжительностью пребывания под нагрузкой (ползучесть, зависимость характеристик прочности от времени и температуры). [c.39]
Определение температур по абсолютной шкале является трудным,, но все же вполне возможным. Для большинства практических целей удовлетворяются приближенной оценкой. Тем не менее в диапазоне температур, используемом в инженерной практике, абсолютные температуры, соответствующие определенным воспроизводимым уровням температуры, известны с хорошей точностью. Например, температура точки льда известна с точностью в несколько сотых долей градуса Кельвина,, температура точки кипения серы —с точностью до одной десятой градуса. [c.47]
При использовании шкалы Кельвина температуру Т, измеряемую по газовому термометру, можно отождествить со статистической температурой в соответствии с формулой (7.15) [c.62]
Не будем вспоминать все приставки для образования кратных и дольных единиц. Напомним лишь, что в основе СИ — семь единиц метр (длина), килограмм (масса), секунда (время), ампер (сила тока), кельвин (температура), моль (количество вещества), кандела (сила света). Выбраны, кроме того, две дополнительные единицы радиан для плоского и стерадиан для телесного угла. Все остальные единицы выводятся с помощью простейших уравнений связи из основных и дополнительных единиц. [c.54]
Для измерения одной и той же величины в зависимости от условий, при которых протекает процесс, могут применяться различные единицы. Так, если для изучаемого процесса переноса тепла характерны сравнительно невысокие температуры, то за единицу измерения обычно выбирают ГС или 1 К. При исследовании процессов в области высоких температур часто пользуются энергетической единицей измерения температуры 1 эВ (электронвольт) или 1 кэВ (килоэлектронвольт 1 кэВ = 10 эВ). При переводе в шкалу Кельвина температуре в 1 эВ соответствует температура 11 600 К (1 кэВ= 1,16-10 К). [c.28]
Поскольку дебаевские температуры имеют порядок комнатной, тогда как температуры Ферми достигают десятков тысяч градусов Кельвина, температура Го обычно составляет несколько процентов от дебаевской, т. е. равна нескольким градусам Кельвина. Это объясняет, почему линейный член в теплоемкости металлов наблюдается лишь при очень низких температурах. [c.91]
Прн охлаждении газа, имеющего постоянный объем, его давление падает с каждым градусом понижения темпе ратуры на 1/273,15 от начальной величины, взятой в точке плавления льда. Если понизить температуру от точки плавления льда а 273,15 С, то давление идеального газа упадет до нуля. Если, следуя кинетической теории газов, рассматривать давление как результат ударов молекул о стенки, как это далее будет подробно рассмотрено на стр. 22, то нужно заключить, что при —273,15° С движение молекул прекращается. Мы получаем таким образом естественную нижнюю границу для температуры, которая лежит при —273,15° С нашей шкалы и которую называют абсолютным нулем. Шкала, отсчитываемая от точки плавления льда, называется шкалой Цельсия и имеет единицу измерения градус или °С. Шкала, отсчитываемая от абсолютного нуля, называется шкалой Кельвина. Температура по этой шкале обозначается в градусах или К. Температуру, выражаемую по шкале Цельсия, обозначают обычно t, по шкале Кельвина Т. Следовательно, [c.7]
В системе СИ единицей температуры является кельвин (К) на практике широко применяется градус Цельсия (°С). Соотношение между абсолютной Т и стоградусной t температурами имеет вид [c.8]
Таким образом, увеличение температуры горячего источника в меньшей степени повышает КПД цикла Карно, чем такое же (в кельвинах) уменьшение температуры холодного. [c.23]
Градус Кельвина — единица измерения температуры по термодинамической температурной шкале, в которой для температуры тройной точки воды установлено значение 273,16 °К. [c.10]
Поступательная составляющая мольной внутренней энергии идеального газа может быть вычислена непосредственной подстановкой уравнения (2-13) для поступательных энергетических уровней в уравнение (4-3). Как уже говорилось в гл. 3 п. 8, суммирование при вычислении суммы состояний может быть заменено достаточно точно интегрированием для всех масс, больших массы атома водорода, и для температур, больших, чем несколько градусов Кельвина. В этом случае поступательную составляющую мольной внутренней энергии идеального газа наиболее просто [c.116]
Сила электрического тока Термодинамическая температура Кельвина Количество вещества Сила света [c.256]
Наравне с термодинамической температурой Кельвина (К) допускается к применению международная практическая температура Цельсия (°С). [c.256]
Одна фиксированная точка требовалась для нахождения р(0), вторая — для нахождения а. Такое положение сохранялось до тех пор, пока в 1960 г. не была переопределена единица термодинамической температуры кельвин>, когда, наконец, определили единицу температуры, приписав определенное численное значение одной фиксированной точке. [c.33]
Кельвин. Определение единицы Термодинамической температуры [c.49]
Основной температурой является термодинамическая температура, обозначенная буквой Т, единицей которой служит кельвин, обозначение К- Кельвин определяется как 1/273,16 часть термодинамической температуры тройной точки воды ). [c.412]
Единицей. тля выражения температуры Цельсия является градус Цельсия, обозначаемый °С, который по определению равен кельвину. Разности температур могут быть выражены в кельвинах или градусах Цельсия. [c.412]
Единицами Tes и tea являются кельвин (К) и градус Цельсия ( С), т. е. наименования единицы те же, что и для термодинамических температур Tut. [c.413]
Идеальный газ представляется наилучшим термометрическим веществом, так как имеет простую связь между характеристиками его свойств см. формулу (1.16)] и ряд других достоинств (высокую чувстБнтельиосгь к воздействию теплоты, постоянство свойств н др.). Путем использования (мысленного) идеального газа в качестве термометрического вещества построена идеально-газовая шкала температуры. Для построения стоградусной шкалы можно использовать идеальный газ, приняв за термометрическое свойство, например, объем V. Если в такой идеально-газовой стоградусной шкале за начало отсчета температуры принять состояние, в котором объем V становится равным нулю, то получим шкалу идеально-газовой абсолютной температуры (шкалу Кельвина). Температура тройной точки воды по шкале Цельсия равна 0°С, а по шкале Кельвина 273,15°С связь между температурами по шкале Кельвина (Т, К) и Цельсия (/, °С) имеет вид [c.8]
В Международной системе единиц (СИ) в качестве основных механических и тепловых единиц используются метр (длина — L), килограмм (масса — М), секунда (время — Т), кельвин (температура— 0). Таким образом, символическое обозначение системы величин механики и тепловых величин — LMT0. [c.18]
Каллендер 13 Карно цикл 16 Кельвина температура 19 Кирхгофа закон 304 Клапейрона уравнение 17 Конденсационный термометр 38 123 [c.492]
Разность температур (температурный интервал) h — h или Tr-T градус термодинамический град (терм.) deg (therm.) 1 град (терм. Цельсия)= = 1 град (терм. Кельвина) [c.15]
При попытке применить числовые расчеты к нескольким различным областям возникает проблема единиц. В настоящее время не существует твердо установленных единиц, которые годились бы сразу для всех случаев применения. Однако перевод единиц из одной системы в другую представляет определенные трудности. В этой книге переход от одной системы единиц к другой сведен к минимуму путем подбора наиболее удобной системы единиц для каждой данной задачи. Выбор единиц обычно диктуется имеющимися в наличии данными. В большинстве случаев отдается предпочтение метрической системе с выражением энергии в калориях, массы в граммах, температуры в градусах Кельвина (или в стоградусной шкале). При применении английской системы единиц, энергия выражается в британских тепловых единицах, масса в фунтах и температура в градусах Рэнкина (или Фаренгейта). Перевод единиц из одной системы в другую редко бывает необходим. Например, величина, выраженная в калЦмоль °К), имеет то же числовое значение в брит. тепл. ед./(фунт-моль °R). Следовательно, теплоемкости и энтропии имеют одинаковое численное значение в обеих системах. [c.28]
Международная система единиц (ГОСТ 9867—61), которой присвоено сокращенное обозначение СИ (латинскими буквами SI, что означает Systeme Internationale), введена с 1 января 1963 г. для предпочтительного применения во всех областях науки, техники, народного хозяйства и при преподавании. Эта система состоит из шести основных единиц (длины — метр массы — килограмм времени — секунда силы тока — ампер температуры — градус Кельвина силы света — свеча), двух дополнительных единиц (плоского угла — радиан телесного угла — стерадиан) и ряда производных единиц, из числа которых в ГОСТ 9867—61 включено двадцать семь. [c.7]
Определение температуры как физической величины, являющейся одной из фундаментальных в термодинамике, непосредственно связано с упомянутыми выше основными законами термодинамики. Обычно, исходя из первого закона тер-]лодинамики и используя формулировку Кельвина для второго закона, доказывают, что для обратимой тепловой машины, работающей по циклу Карно между температурами 01 и 02, отношение количества тепла Оь поглощенного при более высокой температуре 0ь к количеству тепла Оъ отданного при более низкой температуре 02, просто пропорционально отношению двух одинаковых функций от каждой из этих двух температур [c.17]
Градуированным в О °С и 100 °С. Обе единицы градуса Кельвина— МПТШ-48 и °К термодинамический — могли совпадать в том и только том случае, если эти измерения с газовым термометром были абсолютно точны в определении значения —273,15 °С для абсолютного нуля температуры. [c.50]
Это затруднение было преодолено в ревизии температурной шкалы 1968 г., когда единица температуры по практической и термодинамической шкалам была одинаково определена равной 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды. Единица получила название кельвин вместо градус Кельвина и обозначение К вместо °К. При таком определении единицы интервал температур между точкой плавления льда и точкой кипения воды может изменять свое значение по результатам более совершенных измерений термодинамической температуры точки кипения. В температурной шкале 1968 г. значение температуры кипения воды было принято точно 100 °С, поскольку не имелось никаких указаний на ошибочность этого значения. Однако новые измерения с газовым термометром и оптическим пирометром, выполненные после 1968 г., показали, что следует предпочесть значение 99,975 °С (см. гл. 3). Тот факт, что новые первичные измерения, опираюшиеся на значение температуры 273,16 К для тройной точки воды, дают значение 99,975 °С для точки кипения воды, означает, что ранние работы с газовым термометром, градуированным в интервале 0°С и 100°С между точкой плавления льда и точкой кипения воды, дали ошибочное значение —273,15 °С для абсолютного нуля температуры. Исправленное значение составляет —273,22 °С. [c.50]
В МПТШ-68 используются как международные практические температуры Кельвина, обозначаемые Те , так и международные практические температуры Цельсия, ies- Соотношение между T es и tea, такое же, как и между Т и t, т. е. [c.413]
Таблица 4. Ориентировочные значения расхождений ([c.419]
Температурные шкалы — урок. Физика, 8 класс.
Наиболее известные температурные шкалы:
1. Цельсия.
2. Фаренгейта.
3. Кельвина.
Наиболее широко используется шкала Цельсия. В этой шкале за 0°C принята температура таяния льда, а 100°C определяет температура кипения воды. Интервал между этими точками разделён на 100 равных частей, величина каждой части равна одному градусу Цельсия ( °C).
В США и некоторых других странах используется шкала Фаренгейта, в которой температура таяния льда соответствует 32°F, а температура кипения воды — 212°F. Из этого можно сделать вывод, что один градус Цельсия больше одного градуса Фаренгейта.
Обрати внимание!
В шкале Фаренгейта за нуль принята температура таяния смеси льда, нашатырного спирта и поваренной соли (−18°C).
Шкалу Кельвина, главным образом, используют учёные. В этой шкале за нулевой уровень принята наименьшая возможная в природе температура −273,15°C, которую называют абсолютным нулём. Один градус Кельвина (К) равен по величине одному градусу Цельсия, из этого можно сделать вывод, что шкала Кельвина такая же, как и шкала Цельсия, только лишь сдвинута на 273,15 градуса вверх.
Обрати внимание!
В шкале Кельвина нет температуры меньше 0.
В различных температурных шкалах значения температуры одного и того же процесса могут резко отличаться. |
Обрати внимание!
Так как в различных температурных шкалах значения температуры различны, то существуют формулы, которые связывают температурные шкалы друг с другом.
Формулы, связывающие различные температурные шкалы
Кельвина, T | Цельсия, t°C | Фаренгейта, t°F | |
Кельвина, \(T\) | T=T | t°C=T−273 | t°F=1,8⋅(T−273)+32 |
Цельсия, t°C | T=t°C+273 | t°C=t°C | t°F=1,8⋅t°C+32 |
Фаренгейта, t°F | T=59(t°F−32)+273 | t°C=59(t°F−32) | t°F=t°F |
Пример:
Если термометр показывает 113° по шкале Фаренгейта, то температура по шкале Цельсия равна t°C=59(t°F−32)=59(113−32)=59⋅81=45°C.
Цельсия в Кельвина преобразование (° C в K)
Кельвина в Цельсия ►
Как преобразовать Цельсия в Кельвин
0 градусов Цельсия равно 273,15 градусов Кельвина:
0 ° C = 273,15 К
Температура T в Кельвинах (K) равна температуре T в градусах Цельсия (° C) плюс 273,15:
T (К) = T (° C) + 273,15
Пример
Преобразование 20 градусов Цельсия в Кельвин:
T (K) = 20 ° C + 273.15 = 293,15 К
Таблица преобразованияКельвина в Цельсия
| по Цельсию (° C) | Кельвин (К) | Описание |
|---|---|---|
| -273,15 ° С | 0 К | температура абсолютного нуля |
| -50 ° С | 223,15 К | |
| -40 ° С | 233,15 К | |
| -30 ° С | 243,15 К | |
| -20 ° С | 253.15 К | |
| -10 ° С | 263,15 К | |
| 0 ° С | 273,15 К | точка замерзания / плавления воды |
| 10 ° С | 283,15 К | |
| 20 ° С | 293,15 К | |
| 21 ° С | 294,15 К | Комнатная температура |
| 30 ° С | 303,15 К | |
| 37 ° С | 310.15 К | средняя температура тела |
| 40 ° С | 313,15 К | |
| 50 ° С | 323,15 К | |
| 60 ° С | 333,15 К | |
| 70 ° С | 343,15 К | |
| 80 ° С | 353,15 К | |
| 90 ° С | 363,15 К | |
| 100 ° С | 373.15 К | точка кипения воды |
| 200 ° С | 473,15 К | |
| 300 ° С | 573,15 К | |
| 400 ° С | 673,15 К | |
| 500 ° С | 773,15 К | |
| 600 ° С | 873,15 К | |
| 700 ° С | 973,15 К | |
| 800 ° С | 1073.15 К | |
| 900 ° С | 1173,15 К | |
| 1000 ° С | 1273,15 К |
Кельвина в Цельсия ►
См. Также
Кельвин в градус Цельсия (K в ° C)
градусов Цельсия в Кельвина ►
Как преобразовать Кельвин в Цельсия
0 градусов Кельвина равно -273,15 градусов Цельсия:
0 К = -273.15 ° С
Температура T в градусах Цельсия (° C) равна температуре T в Кельвинах (K) минус 273,15:
T (° C) = T (K) — 273,15
Пример
Преобразование 300 Кельвинов в градусы Цельсия:
T (° C) = 300K — 273,15 = 26,85 ° C
Таблица преобразованияКельвина в Цельсия
| Кельвин (К) | по Цельсию (° C) | Описание | ||
|---|---|---|---|---|
| 0 К | -273.15 ° С | температура абсолютного нуля | ||
| 10 К | -263,15 ° С | |||
| 20 К | -253,15 ° С | |||
| 30 К | -243,15 ° С | |||
| 40 К | — 233,15 ° С | |||
| 50 К | -223,15 ° С | |||
| 60 К | — 213,15 ° С | |||
| 70 К | -203.15 ° С | |||
| 80 К | -193,15 ° С | |||
| 90 К | -183,15 ° С | |||
| 100 К | -173,15 ° С | |||
| 110 К | -163,15 ° С | |||
| 120 К | -153,15 ° С | |||
| 130 К | -143,15 ° С | |||
| 140 К | -133.15 ° С | |||
| 150 К | -123,15 ° С | |||
| 160 К | -113,15 ° С | |||
| 170 К | -103,15 ° С | |||
| 180 К | -93,15 ° С | |||
| 190 К | -83,15 ° С | |||
| 200 К | -73,15 ° С | |||
| 210 К | -63.15 ° С | |||
| 220 К | -53,15 ° С | |||
| 230 К | -43,15 ° С | |||
| 240 К | -33,15 ° С | |||
| 250 К | -23,15 ° С | |||
| 260 К | -13,15 ° С | |||
| 270 К | -3,15 ° С | |||
| 273,15 К | 0 ° С | точка замерзания / плавления воды | Сибирский Магистр Сибирский.15 К21 ° С | Комнатная температура |
| 300 К | 26,85 ° С | |||
| 310,15 К | 37 ° С | средняя температура тела | ||
| 373,15 К | 100 ° С | точка кипения воды | ||
| 400 К | 126,85 ° С | |||
| 500 К | 226,85 ° С | |||
| 600 К | 326.85 ° С | |||
| 700 К | 426,85 ° С | |||
| 800 К | 526,85 ° С | |||
| 900 К | 626,85 ° С | |||
| 1000 К | 726,85 ° С |
градусов Цельсия в Кельвина ►
См. Также
Температура: Фаренгейт, Цельсий, Кельвин | Живая наука
Горячие и холодные измеряются с помощью числовой шкалы, называемой температурой.Температурные шкалы — это то, как мы сообщаем о погоде, измеряем безопасность и комфорт и объясняем физический мир. Используя базовые линии, выбранные учеными для создания относительных измерений, температурные шкалы измеряют интенсивность тепла или количество тепловой энергии, содержащейся в материале или веществе (например, в воздухе, горшке с водой или поверхности солнца). Обычно используются три системы измерения: Фаренгейта, Цельсия и Кельвина.
Что такое температура?
Температура — это энергия, измеряемая с помощью инструмента, называемого термометром, что происходит от греческих слов «термос» (горячий) и «метрон» (мера), согласно Интернет-словарю по этимологии .Другое определение температуры состоит в том, что это мера средней кинетической энергии — энергии массы в движении — молекул вещества, согласно Государственному университету Джорджии
Древнегреческий врач Гиппократ предположительно учил, что Согласно отчету 2019 года в журнале Nature Public Health Emergency Collection , человеческая рука могла быть использована для определения наличия лихорадки у человека еще в 400 г. до н.э. Однако точные инструменты для измерения температуры человеческого тела не были разработаны до шестнадцатого и семнадцатого веков.
Фаренгейт: первый точный термометр
В 1714 году голландский физик, изобретатель и производитель научных приборов Даниэль Габриэль Фаренгейт представил ртутный термометр. Ртуть , жидкий металл, расширяется и сжимается в зависимости от температуры окружающей среды. Когда Фаренгейт поместил ртуть в закрытую трубку, отмеченную числовой шкалой, он увидел, как ртуть поднимается и опускается, когда она подвергается воздействию различных температур. Согласно The Royal Society в Великобритании, это был первый в мире известный практичный точный термометр.
Фаренгейт основал свое изобретение на спиртовом термометре датского ученого Оле Ремера. Ремер обозначил свою температурную шкалу нулем, отмеченным при температуре замерзания рассола (соленой воды), и 60 как точкой, при которой вода закипела, писал Ульрих Григулл, покойный директор Института термодинамики в Техническом университете Мюнхена в Германии , на конференции 1986 года презентация . Лед растаял при 7,5 градусах по шкале Ремера, а человеческое тело — 22.5.
Связано: Что, если температура определяет пол ребенка? А вот термометр по Фаренгейту был намного точнее
. Он использовал те же контрольные точки замерзания и кипения, что и шкала Ремера, называемая в его работах «Extream Cold» и «Extream Hott», — но примерно умножил шкалу на четыре, чтобы разделить каждый маркер на шкале на более мелкие приращения. По шкале Фаренгейта, как писал Григулл, четыре контрольных точки были: 0 (при комбинированной температуре замерзания рассола), 30 (точка замерзания обычной воды), 90 (температура тела) и 240 (точка кипения воды).
Связано: Сверхновые звезды нагревают атомы до сотен миллионов градусов по Фаренгейту.
Ртутные термометры точны и используются с 1700-х годов. Но поскольку ртуть является опасным веществом и может быть смертельно опасным при вдыхании разбитого термометра, немногие правительства и агентства в настоящее время поддерживают использование ртутных термометров в домашних условиях. (Изображение предоставлено Mevans / Getty Images)Фаренгейт опубликовал статью с описанием своей шкалы в журнале Philosophical Transactions в 1724 году.В том же году Фаренгейт был принят в Королевское общество, национальную академию наук Соединенного Королевства. Григулл писал: «Его членство в Королевском обществе привело к тому, что его термометр и, следовательно, его шкала получили особое признание в Англии, а затем и в Северной Америке и Британской империи». Система измерения Фаренгейта, которую иногда называют частью имперской системы, путешествовала по миру вместе с Британской империей.
Связано: Мировой океан нагревается ускоренными темпами.
Однако сегодня лишь несколько стран все еще используют градусы Фаренгейта для измерения температуры. Соединенные Штаты и их территории, а также Багамы, Палау, Белиз, Каймановы острова, Федеративные Штаты Микронезии и Маршалловы острова придерживаются температурной шкалы, несмотря на то, что остальной мир перешел на шкалу Цельсия. к онлайн-ресурсу по географии Атлас мира .
После смерти Фаренгейта в 1736 году шкала Фаренгейта была перекалибрована, чтобы сделать ее немного более точной.Точные точки замерзания и кипения простой воды без соли были отмечены как 32 и 212 градусов по Фаренгейту соответственно. Нормальная температура человеческого тела составляла 98,6.
Подробнее: Изменилась ли средняя температура тела человека?
Температуры по Фаренгейту часто выражаются числом, за которым следует или просто F.
Цельсия: более научная шкала
«Андерса Цельсия следует признать первым, кто провел и опубликовал тщательные эксперименты, направленные на определение температуры. международная температурная шкала на научных основаниях », — написал Олоф Бекман , физик твердого тела из Упсальского университета в Швеции.Цельсий был шведским астрономом, и ему приписывают открытие связи между северным сиянием , также известным как Северное сияние, и магнитным полем Земли , а также метод определения яркости звезд , согласно Национальная лаборатория сильных магнитных полей США .
В предложении Шведской королевской академии наук в 1742 году Цельсий предложил шкалу, основанную на двух фиксированных точках: 0 (точка кипения воды) и 100 (точка замерзания воды).После смерти Цельсия в 1744 году известный шведский систематик Карл Линней предложил поменять местами фиксированные точки, где 0 означает точку замерзания воды, а 100 — точку кипения, согласно The Legacy of Anders Celsius в JSTOR Daily. электронная библиотека. Шкала также была расширена за счет включения отрицательных чисел.
Цельсий первоначально назвал свою шкалу «Цельсия» от латинского слова, означающего сто («санти») градусов («степень»), потому что между замерзанием и кипением воды было 100 пунктов.В 1948 году международная конференция по мерам и весам (Conference General des Poids et Measures) изменила название на «Цельсий» в честь Андерса Цельсия в соответствии с Национальным институтом стандартов и технологий США (NIST) .
Связано: Поскольку Парижское соглашение 2015 года направлено на сокращение выбросов, мы уже превысили целевые показатели по потеплению.
Шкала Цельсия является частью метрической системы, также известной как Международная система единиц (СИ).Температуру в градусах Цельсия можно выразить числом градусов, за которым следуют символы ℃, или просто C.
Шкала Цельсия имеет 100 градусов между закипанием и замерзанием воды, а по Фаренгейту — 180 градусов. Это означает, что один градус Цельсия равен 1,8 градусу Фаренгейта. При -40 ° обе шкалы имеют одинаковое значение: -40 C = -40 F.
Кельвина: абсолютная шкала для ученых
В 1848 году британский математик и ученый Уильям Томсон (также известный как лорд Кельвин) предложил абсолютную шкалу. температурная шкала, которая не зависела от свойств такого вещества, как лед или человеческое тело.Он предположил, что диапазон возможных температур во Вселенной намного превышает диапазон, предложенный Цельсием и Фаренгейтом. Согласно NIST концепция абсолютной минимальной температуры не была новой, но Кельвин поставил ей точное число: 0 кельвинов равно -273,15 C.
Связано: Какое самое холодное место во Вселенной?
«Термодинамическая температура» отличается от температур, основанных на точках замерзания и плавления жидкостей, сказала Live Science Юлия Шершлигт, эксперт по метрологии вакуума и давления в Национальном институте науки и технологий в США.
«Термодинамическая температура является абсолютной, а не относительно фиксированных точек. Она описывает количество кинетической энергии, содержащейся в частицах, составляющих сгусток материи, который покачивается и покачивается на субмикроскопических уровнях», — сказала она. «По мере того, как температура падает, частицы замедляются, пока в какой-то момент все движение не прекращается. Это абсолютный ноль, который является эталоном шкалы Кельвина».
Связанный: Ученые установили новый рекорд самой холодной естественной температуры в Гренландии.
Абсолютный ноль возникает при -273,15 C или -459,67 F. До недавнего времени ученые думали, что люди не могут воссоздать эту температуру (потому что для того, чтобы стать таким холодным, необходимо добавить в систему энергию, чтобы охладить ее, а это означает, что система будет теплее абсолютного нуля). Но в 2013 году немецким физикам удалось довести частицы до парадоксальной температуры градусов ниже абсолютного нуля .
Лорд Кельвин, урожденный Уильям Томсон, изобретатель шкалы Кельвина.(Изображение предоставлено Смитсоновскими библиотеками)По мнению Кельвина, абсолютный ноль был местом, где должна начинаться шкала температуры, но для удобства он использовал маркеры и интервалы широко известной шкалы Цельсия в качестве основы для своей собственной. Таким образом, по шкале Кельвина вода замерзает при 273,15 K (0 C) и закипает при 373,15 K, или 100 C.
Один кельвин называется единицей, а не градусом, и равен единице. градус по шкале Цельсия. Шкала Кельвина в основном используется учеными.
В 2018 году определение Кельвина было изменено, чтобы сделать его более точным, согласно статье в журнале Metrologia , и теперь его определение привязано к постоянной Больцмана . Эта постоянная связывает температуру с кинетической энергией внутри вещества.
Новое определение, согласно Генеральной конференции по мерам и весам , гласит: «Кельвин, символ K, является единицей измерения термодинамической температуры в системе СИ; его величина устанавливается путем фиксации числового значения постоянной Больцмана равной равняется точно 1.380649 × 10-23 … Дж К-1 [джоулей на кельвин].
В США термометры, используемые в медицинских целях, например для определения температуры, будут показывать температуру в градусах Фаренгейта. В большинстве остальных стран мира температура будет измеряться по Цельсию. (Изображение предоставлено: Shutterstock)Какая шкала лучше?
Лучшая шкала для измерения температуры может варьироваться в зависимости от обстоятельств, а именно от сообщества, с которым вы делитесь информацией. Исторически сложилось так, что американцы используют Шкала Фаренгейта для повседневной жизни, в том числе для погоды и приготовления пищи, поэтому лучше всего использовать измерения Фаренгейта в Соединенных Штатах.Но большинство стран используют градусы Цельсия, поэтому лучше использовать эту шкалу для остальной части земного шара и при международном общении. В конечном счете, лучшая шкала для случайного использования зависит от условностей и того, что используют люди вокруг вас.
Но какая шкала самая точная?
«Точность — не особенность весов», — сказал Шершлигт. Скорее, точность измерения зависит от шага используемого термометра и техники человека, который его использует.«Число может быть измерено с произвольной точностью по любой шкале. Но только кельвин основан на физике, что означает, что это самая точная шкала».
Шкала Кельвина, основанная на физических свойствах любого газа, может быть откалибрована точно в любой точке Вселенной с помощью подходящего оборудования и универсальной постоянной. Вот почему ученые часто предпочитают использовать в своих экспериментах шкалу Кельвина.
Формулы преобразования
Цельсия в Фаренгейт: Умножить на 9, разделить на 5, затем прибавить 32
Фаренгейта в Цельсию: Вычесть 32, затем умножить на 5, затем разделить на 9
Цельсия в Кель Прибавить 273
Кельвина к Цельсию: Вычесть 273
Фаренгейта к Кельвину: Вычесть 32, умножить на 5, разделить на 9 и затем прибавить 273.15
Кельвин в Фаренгейт: Вычтите 273,15, умножьте на 1,8, а затем добавьте 32
Дополнительные ресурсы
- Вот видео о том, как сделать термометр в домашних условиях.
- В этом видео сравниваются самые низкие температуры, известные человеку, с самыми высокими.
- Встречайте универсальные константы , которые определяют Международную систему единиц, также известную как метрическая система.
ТЕМПЕРАТУРНАЯ ШКАЛА КЕЛЬВИНА — Глоссарий по химии
ТЕМПЕРАТУРНАЯ ШКАЛА КЕЛЬВИНА — Глоссарий по химии Рекламное объявление. EnchantedLearning.com — это сайт, поддерживаемый пользователями.
В качестве бонуса участники сайта получают доступ к версии сайта без баннерной рекламы с удобными для печати страницами.
Нажмите здесь, чтобы узнать больше.
ТЕМПЕРАТУРНАЯ ШКАЛА КЕЛЬВИНА
| Кельвин — это температурная шкала, разработанная таким образом, что ноль градусов К определяется как абсолютный ноль (при абсолютном нуле, гипотетической температуре, все движения молекул прекращаются — все фактические температуры выше абсолютного нуля), а размер одной единицы такой же, как и у размер одного градуса Цельсия.Вода замерзает при 273,16К; вода закипает при 373,16 К. [K = C + 273,16 °, F = (9/5) C + 32 °]. Эта температурная шкала была разработана лордом Кельвином (Уильям Томсон, 1824–1907). Кельвин был британским изобретателем и ученым (он родился в Белфасте, Северная Ирландия, в 1824 году). В дополнение к своей работе по температуре, Кельвин изобрел более 50 устройств (включая зеркальный гальванометр, который обнаруживает и измеряет слабые электрические поля), открыл второй закон термодинамики (количество полезной энергии во Вселенной уменьшается) и написал сотни научных трудов. Томсон был посвящен в рыцари в 1866 году (королевой Викторией) и назван бароном Кельвином из Ларгса в 1892 году. Кельвин умер в 1907 году и похоронен в Вестминстерском аббатстве (Лондон, Англия) рядом с могилой сэра Исаака Ньютона. |
| Кельвин | Цельсий | Фаренгейт | |
|---|---|---|---|
| Кипение воды | 373,16K | 100 ° C | 212 ° F |
| Вода замерзает | 273.16K | 0 ° C | 32 ° F |
| Абсолютный ноль | 0K | -273,16 ° C | -459,7 ° F |
Enchanted Learning ®
Более 35 000 веб-страниц
Примеры страниц для потенциальных подписчиков или щелкните ниже
Нажмите, чтобы прочитать нашу Политику конфиденциальности
Зачарованный поиск обучения
| Найдите на веб-сайте Enchanted Learning: |
Рекламное объявление.Рекламное объявление. Рекламное объявление.
Авторские права © 2001-2018 EnchantedLearning.com —— Как процитировать веб-страницу
Кельвинов: Введение | NIST
Кредит: NIST
Температура — одно из самых важных и повсеместных измерений в жизни человека. На протяжении веков мы постоянно совершенствовали системы, технологии, методы и единицы измерения, используемые для количественной оценки и выражения.Теперь наступил следующий этап этого процесса. Кельвин (K) — единица измерения температуры в системе СИ — теперь имеет радикально новое определение.
В повседневной жизни шкала температуры Кельвина, названная в честь знаменитого британского физика лорда Кельвина (1824–1907), редко появляется. Людям больше знакомы шкалы Фаренгейта и Цельсия, которые используются для большинства практических измерений температуры, таких как прогноз погоды, приготовление пищи, производство и т. Д. Исторически обе шкалы сосредоточены вокруг определенных точек, таких как точка плавления льда, температура человеческого тела или точка кипения воды.
Кельвин выражается не в градусах, в отличие от Цельсия или Фаренгейта. Он используется сам по себе для описания температуры. Например, «ртуть теряет все электрическое сопротивление при температуре 4,2 кельвина».
Изменение температуры на один кельвин соответствует изменению температуры на один градус Цельсия, но шкала Кельвина является «абсолютной» в том смысле, что она начинается с абсолютного нуля или того, что Кельвин и другие ученые называли «бесконечным холодом». (0 K = -273,15 градусов C = -459.67 градусов F. Комнатная температура составляет около 70 градусов F, 21 градуса C или 294 K.)
Концепция абсолютной температурной шкалы очень сильна; это отличается от просто относительной температуры, когда объекты говорят о том, что они горячее или холоднее, чем что-либо еще. Абсолютная термодинамическая температура объекта дает информацию о том, сколько средней энергии движения (кинетической энергии) имеют его атомы и молекулы.
Важное замечание: согласно классической физике XIX века движение полностью останавливается при абсолютном нуле.Но согласно квантовой теории, введенной в 20 веке, материя действительно имеет случайное движение в абсолютном нуле, называемое «движением нулевой точки», благодаря квантовой концепции, известной как принцип неопределенности Гейзенберга, который диктует, что положение и импульс объект нельзя одновременно узнать с полной уверенностью. Движение нулевой точки не считается тепловым (тепловым) движением и, следовательно, не является частью определения термодинамической или абсолютной температуры. При абсолютном нуле единственное движение, которое существует, — это квантово-механическое движение нулевой точки.
Шкала Кельвина широко используется в науке, особенно в физических науках. В повседневной жизни это чаще всего встречается как «цветовая температура» лампы. Старомодная лампа накаливания, излучающая желтоватый свет, имеет цветовую температуру около 3000 К. Другими словами, это означает, что ее желтоватый спектр очень похож на то, что естественно излучать горячий объект при температуре 3000 К. Лампа с цветовой температурой от 5000 K до 5600 K, которая содержит больше синего света, обычно обозначается как «дневной свет» или «полный спектр», потому что температура поверхности солнца составляет около 5800 K.Многие недавно появившиеся светодиодные фонари попадают в этот диапазон или даже выше.
В 1954 году кельвин был определен как равный доле 1⁄273,16 термодинамической температуры тройной точки воды — точки, в которой вода, лед и водяной пар сосуществуют в равновесии. Это ценный общий справочник, потому что для точного определения воды при определенном давлении тройная точка всегда возникает при одной и той же температуре: 273,16 К.
Экстраполяция температуры тройной точки воды на очень высокие или очень низкие температуры проблематична; Таким образом, в соответствии с международным соглашением определена 21 другая определяющая точка, от точки замерзания гелия до точки замерзания меди.
Однако кельвин был переопределен в терминах постоянной Больцмана, которая связывает количество термодинамической энергии в веществе с его температурой. Когда в ноябре 2018 года был утвержден пересмотренный SI, новое определение стало:
.Кельвин, символ K, является единицей измерения термодинамической температуры в системе СИ; его величина устанавливается путем фиксации числового значения постоянной Больцмана равным точно 1,380649 × 10 -23 … Дж К -1 [джоулей на кельвин].
Если это покажется вам непростым делом, вы не ошибетесь! Чтобы лучше понять контекст и значение этого исторического переопределения, полезно узнать больше о прошлом, настоящем и будущем измерения температуры.
Программа преобразования температуры (Фаренгейт-Цельсий-Кельвин)
С помощью этой программы можно преобразовать единицы измерения температуры (градусы Цельсия, Кельвина и градусы Фаренгейта).
Рассчитать охлаждение ветром
Определение температуры:Тенденция вещества или объекта передавать тепло своему окружению.
Определение термодинамической температуры:
Кельвин, единица термодинамической температуры, представляет собой долю 1 / 273,16 термодинамической температуры тройной точки воды (13de CGPM (1967), Рез. 4)
Ссылка: http: //www.nmi.nl/english/about_metrology/quantities_and_units/definition_of_the_basic_units.htm
Ссылка: http://physics.nist.gov/cuu/Units/current.html
В 13-м CGPM в 1967 году было решено, что подразделение температуры будет по Кельвину, а не по Кельвину.Тройная точка воды — 273,16 K, что составляет 0,01 o C (градус Цельсия).
Определение Цельсия:Шкала Цельсия определяется следующими двумя точками:
- Тройная точка воды определяется как 0,01 o C.
- Один градус Цельсия равен изменению температуры с один градус по шкале идеального газа.
Тройная точка — это теоретическая точка, в которой три фазы вещества (например, воды) сходятся вместе.Это означает, что жидкая, твердая и газовая фазы из вещества появляются одновременно. Это практически невозможно.
История измерения температуры:Идея измерения температуры существует давно. Одним из первых, кто захотел создать температурную шкалу, был Гален (около 170 г.). У него была шкала 4 градуса тепла и 4 градуса холода. Ранние приборы для измерения температуры назывались термоскопами. В 1610 году Галилей ввел в термоскопы вино вместо воздуха.В 1724 году Габриэль Фаренгейт ввел среднюю ртуть в термоскопы. Причина использования ртути заключается в том, что ртуть имеет большое тепловое расширение, в основном однородное и не прилипает к стеклу. Ртуть также остается в жидкой фазе в широком диапазоне температур. Его также легко читать.
Существующие температурные шкалы:Существующие температурные шкалы имеют два основных момента: с момента, когда вода начинает замерзать, и когда она начинает кипеть.Между этими двумя температурами сделана шкала. Две самые популярные шкалы — шкала Цельсия (сделанная Андерсом Цельсием) и шкала Фаренгейта (сделанная Габриэлем Фаренгейтом). Шкала Фаренгейта определена так, что температура плавления воды составляет 32 градуса по Фаренгейту, а точка кипения — 212 градусов по Фаренгейту. Это означает, что между точкой замерзания и точкой кипения есть 180 делений. Фаренгейт представил свою шкалу в 1724 году.
Другая шкала — шкала Цельсия. По шкале Цельсия точка замерзания воды установлена на 0 градусов (по Цельсию), а точка кипения — на 100 градусов (по Цельсию).Эта шкала состоит из 100 делений, также известных как сантискейл. В 1948 году градусы Цельсия (шкала Цельсия) были заменены градусами Цельсия ( o C). Шкала Цельсия определяется следующими двумя точками:
- Тройная точка воды определяется при 0,01 o C.
- Один градус Цельсия равен изменению температуры на один градус по шкале идеального газа.
По шкале Цельсия точка кипения воды при давлении в 1 атмосферу установлена на уровне 99.975 o C. В сантискале это было 100.
Температурная шкала SI:Температура связана с кинетической энергией молекул. Кинетическая энергия изменяется при изменении температуры. Температура определяется как перенос тепла между двумя объектами. Основная шкала температуры — шкала Кельвина. Температурная шкала Кельвина зависит от абсолютного нуля. Это точка, в которой молекулы больше не двигаются, поэтому они не отдают тепла.Это для всех молекул. Абсолютная нулевая точка находится на 0 K, это -273,15 o C. Шкала такая же, как и шкала Цельсия.
Lenntech BV не несет ответственности за ошибки программирования или расчетов на этом листе. Не стесняйтесь обращаться к нам за любыми отзывами.
Рекомендуемая литература по теме: Меркурий
Таблица преобразования
Формула преобразования: ° C = K — 273,15 и кельвин = 273,15 + ° C . You may also likeКонденсат на окнах что делать: причины, как избавиться от выпадения конденсата, рекомендации производителяКак подключить розетки правильно: схемы подключения розеток к электросети – Блог ElektrovozКак колеровать акриловую краску: Можно ли добавлять в акриловую краску колер и как это сделать в домашних условияхСхема водоснабжения на даче: Водоснабжение дачи своими руками | Строительный портал | |