คุณแปลงเซลเซียสเป็นเคลวินได้อย่างไร

อุณหภูมิคืออะไร

อุณหภูมิคือความเข้มของความร้อนหรือความเย็นของวัตถุ อุณหภูมิเทอร์โมไดนามิกจะถูกกำหนดเป็นพลังงานจลน์ของโมเลกุล (หรืออะตอม) ของวัตถุ โดยทั่วไปยิ่งโมเลกุลเคลื่อนที่เร็วขึ้นเท่าไหร่ก็จะยิ่งมีพลังงานจลน์และอุณหภูมิมากขึ้นเท่านั้น

อีกวิธีหนึ่งในการกำหนดอุณหภูมิคือการพิจารณาวัตถุสองชิ้นที่ทำจากโลหะที่แตกต่างกัน (ตัวนำความร้อน) เมื่อวัตถุเหล่านี้ถูกสัมผัสเป็นเวลานานพอสมควรวัตถุเหล่านี้จะเข้าสู่สภาวะ“ สมดุลความร้อน” ความสมดุลแสดงว่าวัตถุไม่ได้ถ่ายโอนพลังงานสุทธิ (ความร้อน) ใด ๆ ให้กันและกัน จากนั้นเราจะบอกว่าวัตถุสองชิ้นที่ให้นั้นอยู่ที่อุณหภูมิเดียวกัน นี่คือคุณสมบัติที่สามารถใช้ในการวัดอุณหภูมิ เมื่อเราเก็บเครื่องวัดอุณหภูมิในการติดต่อกับวัตถุ (ซึ่งจะต้องมีการหาอุณหภูมิ) อุณหภูมิของวัตถุสามารถกำหนดได้เมื่อสมดุลถึง อย่างไรก็ตามสำหรับวัตถุที่ร้อนมากเคลื่อนไหวหรือไกลเรามักใช้ความเข้มของรังสีอินฟราเรด (ความร้อน) เพื่อวัดอุณหภูมิ นักวิทยาศาสตร์ยังได้พัฒนาเทอร์โมมิเตอร์ที่ทำงานโดยการวัดความเร็วของเสียงในก๊าซ

เครื่องชั่งอุณหภูมิ

เครื่องชั่งอุณหภูมิที่ใช้กันทั่วไปสามเครื่องคือเซลเซียส (C) ฟาเรนไฮต์ (F) และเคลวิน (K) ระดับที่สี่คือ Rankine (R) ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ด้านวิศวกรรมบางอย่าง ในระดับนี้ขนาดปริญญาเท่ากับสเกลฟาเรนไฮต์และศูนย์จะอยู่ที่ศูนย์สัมบูรณ์ Kelvin เป็นหน่วยพื้นฐานของอุณหภูมิในระบบหน่วยสากล (SI)

มาตราส่วนเซลเซียส

ระดับเซลเซียสถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยนักดาราศาสตร์ชาวสวีเดนชื่อ Anders Celsius ในระดับนี้ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิของจุดเยือกแข็งและจุดเดือดของน้ำจะถูกแบ่งออกเป็น 100 หน่วยหรือองศา จุดเยือกแข็งตั้งไว้ที่ 0 องศาเซลเซียสและจุดเดือดตั้งไว้ที่ 100 องศาเซลเซียสทั้งในความดันบรรยากาศมาตรฐาน มาตราส่วนนี้มักถูกเรียกว่าเป็นสเกล centigrade เนื่องจากช่องว่างระหว่างจุดที่กำหนดไว้สองจุด

สเกลเคลวิน

เมื่อวัสดุถูกทำให้เย็นพวกเขาจะสูญเสียความร้อนและอุณหภูมิจะลดลง ตามหลักวิชาเราสามารถทำให้วัตถุเย็นลงจนกว่าจะไม่มีความร้อนเหลืออีก อุณหภูมิ ณ จุดนั้นเรียกว่าศูนย์สัมบูรณ์ จุดศูนย์ของเคลวินตั้งไว้ ณ จุดนี้ เนื่องจากไม่มีอุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์สัมบูรณ์สัมบูรณ์เคลวินจึงไม่มีอุณหภูมิเชิงลบ ในระดับนี้จุดเยือกแข็งของน้ำคือ 273.15 K และจุดเดือดของมันคือ 373.15 K

การแปลงระหว่างเซลเซียสและเคลวิน

ในทั้งตาชั่งเคลวินและเซลเซียสความแตกต่างระหว่างจุดเยือกแข็งของน้ำและจุดเดือดคือ 100 หน่วย ดังนั้นเราสามารถพูดได้ 1 K = 1 องศาเซลเซียส อย่างไรก็ตามจุดเริ่มต้นของเครื่องชั่งทั้งสองนั้นแตกต่างกัน สเกลเคลวินเริ่มต้นที่ศูนย์สัมบูรณ์และในสเกลนี้น้ำจะค้างที่ 273.15 เคลวินในทางกลับกันในสเกลเซลเซียสจะตั้งศูนย์ (0 องศาเซลเซียส) ที่จุดเยือกแข็ง ในการเทียบมาตราส่วนทั้งสองเราบอกว่าจุดเยือกแข็งของน้ำ = 273 K = 0 องศาเซลเซียส นั่นคือ K = C + 273.15 หรือ C = K - 273.15