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Savoir convertir Kelvin en Celsius est tout aussi important que savoir faire la conversion inverse. De nombreuses propriétés physico-chimiques de la matière sont rapportées à différentes températures, et celles-ci, en général, sont exprimées en Kelvin. Cependant, la plupart des gens trouvent plus facile de gérer la température en Celsius, donc convertir Kelvin en Celsius est quelque chose que beaucoup doivent faire quotidiennement.
Cette conversion est très simple puisque les deux échelles ne diffèrent que par la position du zéro. Cependant, il est plus facile à comprendre et, surtout, à retenir, si vous comprenez d’où viennent les deux échelles et comment elles sont utilisées.
Échelle Celsius (°C)
C’est une échelle de température inventée en 1742 par Anders Celsius, un astronome suédois. Cette échelle est établie en fonction du point de congélation et d’ébullition de l’eau au niveau de la mer. Le point de congélation de l’eau est le point de référence auquel la température de 0 °C a été attribuée, tandis que la température d’ébullition a été attribuée à la température de 100 °C, c’est pourquoi on l’appelait à l’origine l’échelle centigrade de température.
L’échelle Celsius est une échelle de température relative. Cela signifie qu’il ne mesure pas la température absolue d’un corps, mais exprime uniquement lorsque la température est supérieure ou inférieure à une température de référence, en l’occurrence le point de fusion ou de congélation de l’eau.
En d’autres termes, toutes les températures mesurées en degrés Celsius indiquent à quel point un corps est plus chaud ou plus froid par rapport au point de fusion de l’eau. Puisqu’il existe des températures inférieures audit point de fusion, il peut y avoir des températures négatives sur cette échelle. La deuxième température de référence est utilisée pour déterminer la « taille » du degré Celsius.
L’échelle de température absolue et le Kelvin (K)
Contrairement à l’échelle centigrade ou Celsius, l’échelle Kelvin est une échelle absolue de température , ne dépendant d’aucun point de référence. Zéro sur l’échelle Kelvin indique en fait l’absence d’énergie thermique dans un corps. Il a été créé par William Thompson (également connu sous son pair, Lord Kelvin, d’où son nom) en 1848, qui a attribué à chaque unité de son échelle la même taille que le degré sur l’échelle Celsius. Cela rend la conversion de Kelvin en Celsius beaucoup plus facile, puisque la seule différence entre les deux échelles est l’emplacement du zéro absolu, qui correspond à -273,15 °C.
Il convient de noter que l’unité sur l’échelle Kelvin s’appelle Kelvin et son symbole est K ; Il ne s’appelle pas un « degré Kelvin » ni son symbole « °K ». C’est précisément parce qu’il s’agit d’une échelle absolue et non relative. Par exemple, 273 K se lit deux cent soixante-treize Kelvin et non « deux cent soixante-treize degrés Kelvin ».
Formule pour convertir Kelvin en degrés Celsius
Pour transformer Kelvin en degrés Celsius, il suffit de prendre la température en Kelvin et d’en soustraire 273,15. Il s’écrit couramment :
Lorsque vous utilisez cette formule, °C représente la température en degrés Celsius (celle que vous voulez trouver) et non l’unité de degrés Celsius. Le résultat de l’opération donne directement en °C. Pour éviter toute confusion entre les variables qui apparaissent dans l’équation et les unités de température, il est préférable de ne pas placer les unités lors de la conversion, mais uniquement la valeur numérique. Après avoir effectué l’opération, le symbole des degrés Celsius (°C) est placé.
Exemple:
Supposons que dans un tableau de données, il soit indiqué que la pyrolyse du bois commence à 580 K et que vous vouliez savoir à quoi cela correspond en degrés Celsius. La première étape consiste à substituer 580 à K dans la formule (sans unités pour éviter toute confusion). Ensuite, l’opération est effectuée, et enfin °C est ajouté :
REMARQUE : Dans l’exemple ci-dessus, le résultat final est arrondi à un (307 K au lieu de 306,85 K) en raison des règles relatives aux chiffres significatifs. Celles-ci établissent que, en plus et soustraction, le résultat est arrondi à la position du chiffre le plus commun de tous les nombres, dans ce cas, les unités.
Une forme plus correcte de la formule pour convertir Kelvin en Celsius
La formule ci-dessus, bien qu’elle soit facile à utiliser, prête souvent à confusion car les unités ne peuvent être incluses que si elles se trouvent à la fin. Pour éviter cela, il est préférable d’utiliser une forme plus correcte de la même équation. Dans de nombreux livres de physique et de thermodynamique, la température absolue est représentée par la lettre T, tandis que la température relative en degrés Celsius est représentée par la lettre grecque θ ( thêta , qui est t dans l’alphabet grec). Ainsi, la formule précédente est :
Dans ce cas, K et °C représentent respectivement les unités Kelvin et degrés Celsius, tandis que T et θ représentent les températures avec leurs unités respectives. Pour obtenir la température en degrés Celsius (c’est-à-dire θ), il suffit de résoudre pour θ en multipliant les deux côtés de l’équation par °C.
Exemple:
Supposons que vous vouliez transformer le point d’ébullition de l’oxygène, qui est de 90,18 K, en degrés Celsius ou centigrades. Dans ce cas, nous avons que T = 90,18 K et θ est demandé. Ainsi, il suffit de brancher T dans la formule et de résoudre pour θ :
Donc, en résolvant pour θ, qui est la température en degrés Celsius (celle que nous voulons), nous obtenons :
Conversion inverse, de Celsius à Kelvin
Pour convertir de Celsius en Kelvin, il vous suffit de résoudre l’une des deux équations, ce qui signifie ajouter 273,15 aux deux côtés de la formule :
Ou, plus exactement,
Comment convertir Kelvin à d’autres unités
La température absolue en Kelvin peut être convertie en n’importe quelle autre échelle de température, qu’elle soit relative ou absolue. Par exemple, vous pouvez également convertir Kelvin en Fahrenheit (qui est une échelle relative) ou vous pouvez convertir Kelvin en Rankine (qui est une échelle absolue).
systèmes de vérification
Chaque fois qu’une conversion d’unités est effectuée, il est important de vérifier que le résultat a du sens, car il est toujours possible de se tromper, même en utilisant des formules aussi simples que celles présentées. Dans le cas des conversions de Kelvin en Celsius et vice versa, dans un cas il faut soustraire 273,15 et dans l’autre il faut ajouter, et il peut être très facile d’oublier quand faire l’un ou l’autre. Pour s’assurer que la conversion est toujours effectuée correctement, les deux conseils suivants peuvent être pris en compte :
- La température en Kelvin doit toujours être supérieure à la température en degrés Celsius . Par exemple, si lors de la transformation de 400 K en Celsius, le résultat donne 673 °C, la transformation est fausse, car la température en Kelvin ne peut jamais être inférieure à la température en °C.
- La température en Kelvin ne peut jamais être négative , car il s’agit d’une échelle absolue et la valeur minimale est zéro (pas d’unités, juste zéro). D’autre part, toutes les températures inférieures à 273,15 K, lorsqu’elles sont transformées en °C, donneront des valeurs négatives.
