Cómo Convertir Temperaturas de Kelvin a grados Celsius

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Saber convertir grados Kelvin a Celsius es tan importante como saber hacer la conversión inversa. Muchas propiedades fisicoquímicas de la materia están reportadas a distintas temperaturas, y éstas, en general, están expresadas en Kelvin. Sin embargo, a la mayoría de las personas se les hace más fácil manejar la temperatura en grados Celsius, por lo que convertir Kelvin a Celsius es algo que muchos necesitan hacer a diario.

Esta conversión es muy sencilla ya que ambas escalas solo difieren en la posición del cero. Sin embargo, es más fácil de comprender y, sobre todo, de recordar, si se entiende de dónde vienen ambas escalas y cómo se usan.

La escala Celsius (°C)

Es una escala de temperatura inventada en 1742 por Anders Celsius, un astrónomo sueco. Esta escala se establece en base al punto de congelación y de ebullición del agua a nivel del mar. El punto de congelación del agua es el punto de referencia al cual se le asignó la temperatura de 0 °C, mientras que a la temperatura de ebullición se le asignó la temperatura de 100 °C, razón por la cual originalmente se denominó escala centígrada de temperatura.

La escala Celsius es una escala relativa de temperatura. Esto quiere decir que no mide la temperatura absoluta de un cuerpo, sino que solo expresa cuando la temperatura es mayor o menor que una temperatura de referencia, en este caso la del punto de fusión o congelación del agua.

En otras palabras, todas las temperaturas que se miden en grados Celsius indican cuánto más frío o caliente está un cuerpo en relación al punto de fusión del agua. Como existen temperaturas menores que dicho punto de fusión, entonces puede haber temperaturas negativas en esta escala. La segunda temperatura de referencia sirve para determinar el “tamaño” del grado centígrado.

La escala absoluta de temperatura y el Kelvin (K)

A diferencia de la escala centígrada o Celsius, la escala Kelvin es una escala absoluta de temperatura, que no depende de ningún punto de referencia. El cero de la escala Kelvin realmente indica la ausencia de energía térmica en un cuerpo. Fue creada por William Thompson (también conocido por su título nobiliario, Lord Kelvin, de ahí su nombre) en 1848, quien asignó a cada unidad en su escala el mismo tamaño del grado en la escala Celsius. Esto facilita mucho la conversión de grados Kelvin a Celsius, ya que la única diferencia entre las dos escalas es la ubicación del cero absoluto, que corresponde a -273,15 °C.

Cabe resaltar que la unidad en la escala Kelvin se llama Kelvin y su símbolo es K; no se llama “grado Kelvin” ni su símbolo es “°K”. Esto se debe justamente a que es una escala absoluta y no relativa. Por ejemplo, 273 K se lee doscientos setenta y tres Kelvin y no “doscientos setenta y tres grados Kelvin”.

Fórmula para convertir Kelvin a grados Celsius

Para transformar Kelvin a grados Celsius, solo es necesario tomar la temperatura en Kelvin y restarle 273,15. Comúnmente se escribe:

formula simple para transformar Kelvin a Celsius

Al utilizar esta fórmula, °C representa la temperatura en grados centígrados (la que se quiere hallar) y no la unidad de grados Celsius. El resultado de la operación da directamente en °C. Para evitar confusiones entre las variables que aparecen en la ecuación y las unidades de la temperatura, es preferible no colocar las unidades al momento de hacer la conversión, sino solo el valor numérico. Luego de llevar a cabo la operación, se coloca el símbolo de grados Celsius (°C).

Ejemplo:

Supongamos que en una tabla de datos se reporta que la pirólisis de la madera comienza a los 580 K y se quiere saber a cuánto corresponde en grados Celsius. El primer paso es sustituir K en la fórmula por 580 (sin unidades para evitar confusión). Luego se realiza la operación, y finalmente se añade °C:

ejemplo de formula para convertir Kelvin a Celsius

NOTA: En el ejemplo anterior, el resultado final se redondea a las unidades (307 K en lugar de 306,85 K) debido a las reglas de cifras significativas. Éstas establecen que, en la suma y en la resta, el resultado se redondea a la posición del menor dígito común de todos los números, en este caso, las unidades.

Una forma más correcta de la fórmula para convertir Kelvin a Celsius

La fórmula anterior, a pesar de ser fácil de utilizar, muchas veces genera confusión debido a que no se pueden incluir las unidades si no es al final. Para evitar esto, es preferible utilizar una forma más correcta de la misma ecuación. En muchos libros de física y termodinámica, la temperatura absoluta se representa con la letra T, mientras que la temperatura relativa en grados Celsius se representa con la letra griega θ (teta, que es la t del alfabeto griego). Así, la fórmula anterior queda:

Fórmula correcta para convertir Kelvin a Celsius

En este caso, K y °C sí representan las unidades Kelvin y grados centígrados respectivamente, mientras que T y θ representan las temperaturas con sus respectivas unidades. Para obtener la temperatura en grados Celsius (es decir, θ), solo hace falta despejar θ multiplicando ambos miembros de la ecuación por °C.

Ejemplo:

Supongamos que se quiere transformar el punto de ebullición del oxígeno, que es 90,18 K, a grados Celsius o centígrados. En este caso, se tiene que T = 90,18 K y se pide θ. Entonces, solo se necesita sustituir T en la fórmula y resolver para θ:

Ejemplo del uso de la Fórmula correcta para convertir Kelvin a Celsius

Así que, despejando θ, que es la temperatura en grados Celsius (la que queremos), queda:

resultado de convertir Kelvin a Celsius

La conversión inversa, de Celsius a Kelvin

Para convertir de Celsius a Kelvin, solo hace falta despejar cualquiera de las dos ecuaciones, lo que implica sumar 273,15 en ambos lados de la fórmula:

fórmula simple para convertir grados Celsius a Kelvin

O, de forma más correcta,

fórmula correcta para convertir grados Celsius a Kelvin

Cómo convertir Kelvin a otras unidades

La temperatura absoluta en Kelvin se puede convertir a cualquier otra escala de temperatura, sea esta relativa o absoluta. Por ejemplo, también se puede convertir Kelvin a Fahrenheit (que es una escala relativa) o se puede convertir Kelvin a Rankine (que es una escala absoluta).

Sistemas de comprobación

Siempre que se lleve a cabo una conversión de unidades es importante verificar que el resultado tenga sentido, ya que siempre es posible equivocarse, incluso al utilizar fórmulas tan sencillas como las mostradas. En el caso de las conversiones de Kelvin a Celsius y viceversa, en un caso hay que restar 273,15 y en el otro hay que sumar, y puede ser muy fácil olvidar cuándo se hace lo uno o lo otro. Para garantizar que siempre se está llevando a cabo la conversión correctamente, se pueden tomar en cuenta los siguientes dos tips:

  • La temperatura en Kelvin siempre debe ser mayor que la temperatura en grados Celsius. Por ejemplo, si al transformar 400 K a Celsius el resultado da 673 °C, la transformación está mal, ya que la temperatura en Kelvin nunca puede ser menor que la temperatura en °C.
  • La temperatura en Kelvin nunca puede ser negativa, ya que es una escala absoluta y el valor mínimo es cero (sin unidades, solo cero). Por otro lado, todas las temperaturas menores de 273.15 K, al transformarlas a °C darán valores negativos.

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