Hvordan konvertere Celsius til Kelvin

Å vite hvordan man konverterer grader Celsius til Kelvin er avgjørende for enhver student i kjemi, fysikk eller biologi siden temperatur er en variabel som griper inn i praktisk talt alle naturfenomener. Denne konverteringen er veldig enkel siden begge skalaene bare er forskjellige i posisjonen til null på skalaen. Det er imidlertid lettere å forstå og fremfor alt å huske hvis du forstår hvor begge skalaene kommer fra og hvordan de brukes.

Celsiusskala (°C)

Det er en temperaturskala oppfunnet i 1742 av Anders Celsius, en svensk astronom. Denne skalaen er etablert basert på fryse- og kokepunktene til vann ved havnivå. Vannets frysepunkt er referansepunktet som temperaturen på 0 °C ble tilordnet til , mens kokepunktet ble tildelt temperaturen 100 °C , og det er derfor det opprinnelig ble kalt celsius temperaturskalaen. , en betegnelse som fortsatt tåler i dag i vanlig bruk.

Celsiusskalaen er en relativ temperaturskala. Dette betyr at den ikke måler den absolutte temperaturen til et legeme, men bare uttrykker hvor mye høyere eller lavere dens temperatur er sammenlignet med referansetemperaturen, i dette tilfellet smelte- eller frysepunktet til vannet. Den andre referansetemperaturen brukes til å bestemme «størrelsen» på graden Celsius.

Kelvin og den absolutte temperaturskalaen (K)

I motsetning til Celsius-skalaen, er Kelvin-skalaen en absolutt temperaturskala , siden den ikke er avhengig av noe referansepunkt. Null på Kelvin-skalaen indikerer faktisk fraværet av termisk energi i en kropp. Det vil si at 0-en på Kelvin-skalaen er temperaturens absolutte null, det kan ikke være noen temperatur under den. Det ble etablert av William Thompson (også kjent av hans jevnaldrende, Lord Kelvin) i 1848, som tildelte hver enhet på skalaen hans samme størrelse som graden på Celsius-skalaen. Dette gjør konverteringen fra Celsius til Kelvin mye enklere, siden den eneste forskjellen mellom de to skalaene er plasseringen av absolutt null, som tilsvarer -273,15 °C.

Det skal bemerkes at enheten på Kelvin-skalaen kalles Kelvin og symbolet er K ; det kalles ikke en Kelvin «grad» og har heller ikke gradsymbolet (°). Dette er nettopp fordi det er en absolutt og ikke en relativ skala. For eksempel leses 273 K to hundre og syttitre Kelvin og ikke to hundre og syttitre «grader» Kelvin.

Formel for å konvertere grader Celsius til Kelvin

For å transformere grader Celsius til Kelvin, er det bare nødvendig å ta temperaturen i grader Celsius og legge til 273,15. Det er vanligvis skrevet:

Ved å bruke denne formelen representerer °C temperaturen i grader Celsius (den du vil konvertere) og ikke en grad Celsius, og resultatet er direkte i Kelvin. For å unngå forvirring mellom variablene som vises i ligningen og temperaturenhetene, er det å foretrekke å ikke plassere enhetene ved konverteringstidspunktet, men kun den numeriske verdien. Etter å ha utført operasjonen, plasseres Kelvin-symbolet (K).

Eksempel:

Anta at vi ønsker å konvertere gjennomsnittstemperaturen til menneskekroppen, som er 37,00 °C, til Kelvin. Det første trinnet er å erstatte 37,00 for °C i formelen (uten enheter for å unngå forvirring). Deretter utføres operasjonen, og til slutt legges K til:

En mer korrekt form for formelen for å konvertere Celsius til Kelvin

Formelen ovenfor, til tross for at den er enkel å bruke, forårsaker ofte forvirring fordi enheter ikke kan inkluderes annet enn på slutten. For å unngå dette er det å foretrekke å bruke en mer korrekt form av samme ligning. I mange bøker om fysikk og termodynamikk er absolutt temperatur representert med bokstaven T, mens relativ temperatur i grader Celsius er representert med den greske bokstaven θ ( theta , som er t i det greske alfabetet). Dermed er den forrige formelen:

I dette tilfellet representerer K og °C enhetene Kelvin og grader Celsius, mens T og θ representerer temperaturene i de respektive enhetene. For å få temperaturen i Kelvin (det vil si T), er det bare nødvendig å løse for T ved å multiplisere begge sider av ligningen med K.

Eksempel:

Anta at du vil transformere kokepunktet til argon, som er -185,8 °C, til Kelvin. I dette tilfellet har du θ = -185,8 °C og du vil vite verdien av T. Så du trenger bare å plugge θ inn i formelen og løse for T:

Det er viktig å merke seg at enhetene i første termin på høyre side opphever seg, så det resulterende tallet kan legges til 273.15. Når vi nå fjerner T, som er temperaturen i Kelvin (den vi ønsker), får vi:

Ledetråder for å konvertere grader Celsius til Kelvin

Når en enhetskonvertering utføres, er det viktig å sjekke at resultatet gir mening, siden selv den mest erfarne ingeniøren kan gjøre en feil, selv når du bruker så enkle formler som denne. Ved konverteringer fra Celsius til Kelvin og omvendt, må du i det ene tilfellet legge til 273,15 og i det andre må du trekke fra, og det er veldig vanlig å glemme når du skal gjøre det ene eller det andre. For å sikre at konverteringen alltid utføres riktig, kan følgende to ledetråder tas i betraktning:

• Temperaturen i Kelvin må alltid være høyere enn temperaturen i grader Celsius . For eksempel, hvis resultatet ved transformering av 400 °C til Kelvin gir 127 K, er transformasjonen feil, siden temperaturen i Kelvin aldri kan være lavere enn temperaturen i °C.
• Temperaturen i Kelvin kan aldri være negativ , siden det er en absolutt skala og minimumsverdien er null (ingen enheter, bare null). Hvis, når du konverterer en temperatur til Kelvin, resultatet er for eksempel -150 K, er konverteringen feil.

Omvendt konvertering, fra Kelvin til Celsius

For å konvertere fra Kelvin til grader Celsius, trenger du bare å løse en av de to ligningene, som innebærer å trekke 273,15 fra begge sider av formelen:

Eller, mer korrekt,

Hvordan konvertere Celsius til andre enheter

Temperatur i grader Celsius kan konverteres til en hvilken som helst annen temperaturskala, enten den er relativ eller absolutt. For eksempel kan du også konvertere grader Celsius til Fahrenheit (som er en relativ skala), eller du kan konvertere grader Celsius til Rankine (som er en absolutt skala).

Kilder

• Atkins, P. & dePaula, J. (2008). Fysisk kjemi . (8. utgave). Panamerican Medical Editorial.