Kelvin Sıcaklıklarını Santigrat’a Çevirme

Kelvinin Celsius’a nasıl çevrileceğini bilmek, ters dönüşümün nasıl yapılacağını bilmek kadar önemlidir. Maddenin birçok fizikokimyasal özelliği farklı sıcaklıklarda bildirilir ve bunlar genel olarak Kelvin cinsinden ifade edilir. Bununla birlikte, çoğu insan sıcaklığı Celsius’ta tutmayı daha kolay bulur, bu nedenle Kelvin’i Celsius’a dönüştürmek, birçok kişinin günlük olarak yapması gereken bir şeydir.

Bu dönüşüm çok basittir, çünkü her iki ölçek de yalnızca sıfır konumunda farklılık gösterir. Bununla birlikte, her iki ölçeğin de nereden geldiğini ve nasıl kullanıldığını anlarsanız, anlamak ve her şeyden önce hatırlamak daha kolaydır.

Santigrat ölçeği (°C)

1742 yılında İsveçli astronom Anders Celsius tarafından icat edilen bir sıcaklık ölçeğidir. Bu ölçek, deniz seviyesindeki suyun donma ve kaynama noktalarına göre oluşturulmuştur. Suyun donma noktası, 0 °C’lik sıcaklığın atandığı referans noktasıdır, kaynama sıcaklığına ise 100 °C’lik bir sıcaklık atanmıştır, bu nedenle orijinal olarak santigrat skalası olarak adlandırılmıştır.

Celsius ölçeği bağıl bir sıcaklık ölçeğidir. Bu, bir cismin mutlak sıcaklığını ölçmediği, ancak yalnızca sıcaklığın bir referans sıcaklıktan daha yüksek veya daha düşük olduğunu, bu durumda suyun erime veya donma noktasını ifade ettiği anlamına gelir.

Başka bir deyişle, santigrat derece cinsinden ölçülen tüm sıcaklıklar, bir cismin suyun erime noktasına göre ne kadar sıcak veya soğuk olduğunu gösterir. Bahsedilen erime noktasından daha düşük sıcaklıklar olduğu için bu ölçekte negatif sıcaklıklar olabilir. İkinci referans sıcaklık, Celsius derecesinin “boyutunu” belirlemek için kullanılır.

Mutlak sıcaklık ölçeği ve Kelvin (K)

Santigrat veya Santigrat ölçeğinden farklı olarak Kelvin ölçeği, herhangi bir referans noktasına bağlı olmayan mutlak bir sıcaklık ölçeğidir . Kelvin ölçeğindeki sıfır, aslında bir vücutta termal enerjinin olmadığını gösterir. 1848’de William Thompson (kendi eşi Lord Kelvin tarafından da bilinir, dolayısıyla adı) tarafından yaratıldı ve ölçeğindeki her birime Celsius ölçeğindeki derece ile aynı boyutu atadı. Bu, Kelvin’den Santigrat’a dönüştürmeyi çok daha kolay hale getirir, çünkü iki ölçek arasındaki tek fark, -273,15 °C’ye karşılık gelen mutlak sıfırın konumudur.

Kelvin ölçeğindeki birimin Kelvin olarak adlandırıldığına ve sembolünün K olduğuna dikkat edilmelidir ; “Kelvin derecesi” olarak adlandırılmaz ve sembolü “°K” değildir. Bunun nedeni tam olarak göreceli değil mutlak bir ölçek olmasıdır. Örneğin, 273 K, “iki yüz yetmiş üç Kelvin” değil, iki yüz yetmiş üç Kelvin olarak okunur.

Kelvin’i Santigrat dereceye dönüştürmek için formül

Kelvin’i Santigrat dereceye dönüştürmek için, sıcaklığı Kelvin cinsinden alıp 273.15’i çıkarmak yeterlidir. Genellikle şöyle yazılır:

Bu formülü kullanırken, °C, sıcaklığı Santigrat derece cinsinden (bulmak istediğiniz) temsil eder ve Santigrat derece birimini değil. İşlemin sonucu doğrudan °C cinsinden verir. Denklemde görünen değişkenler ile sıcaklık birimleri arasındaki karışıklığı önlemek için dönüştürme yapılırken birimlerin değil, yalnızca sayısal değerin yerleştirilmesi tercih edilir. İşlemi gerçekleştirdikten sonra santigrat derece (°C) sembolü yerleştirilir.

Örnek:

Bir veri tablosunda ahşabın pirolizinin 580 K’de başladığının bildirildiğini ve bunun Santigrat derece cinsinden neye karşılık geldiğini bilmek istediğinizi varsayalım. İlk adım, formülde K yerine 580 koymaktır (karışıklığı önlemek için birimler olmadan). Ardından işlem gerçekleştirilir ve son olarak °C eklenir:

NOT: Yukarıdaki örnekte, anlamlı rakam kuralları nedeniyle nihai sonuç birlere (306,85K yerine 307K) yuvarlanmıştır. Bunlar, toplama ve çıkarma işlemine ek olarak, sonucun tüm sayıların en küçük ortak basamağı konumuna, bu durumda birimlere yuvarlandığını belirler.

Kelvin’i Santigrat’a dönüştürmek için formülün daha doğru bir şekli

Yukarıdaki formül, kullanımı kolay olmasına rağmen, sonunda olmadıkça birimler dahil edilemeyeceği için genellikle karışıklığa neden olur. Bundan kaçınmak için, aynı denklemin daha doğru bir formunun kullanılması tercih edilir. Fizik ve termodinamik üzerine birçok kitapta, mutlak sıcaklık T harfi ile temsil edilirken, santigrat derece cinsinden bağıl sıcaklık, Yunan harfi θ ( Yunan alfabesinde t olan teta ) ile temsil edilir . Böylece, önceki formül:

Bu durumda, K ve °C sırasıyla Kelvin ve derece Celsius birimlerini temsil ederken, T ve θ sıcaklıkları ilgili birimleriyle temsil eder. Sıcaklığı Santigrat derece cinsinden (yani, θ) elde etmek için, yalnızca denklemin her iki tarafını da °C ile çarparak θ’yı bulmak gerekir.

Örnek:

Oksijenin kaynama noktası olan 90.18 K’yi Celsius veya santigrat dereceye dönüştürmek istediğinizi varsayalım. Bu durumda T = 90.18 K olur ve θ talep edilir. Bu nedenle, kişinin yalnızca T’yi formüle koyması ve θ için çözmesi gerekir:

Böylece, santigrat derece (istediğimiz sıcaklık) cinsinden sıcaklık olan θ için çözerek şunu elde ederiz:

Celsius’tan Kelvin’e ters dönüşüm

Santigrattan Kelvin’e dönüştürmek için iki denklemden birini çözmeniz yeterlidir; bu, formülün her iki tarafına 273,15 eklemek anlamına gelir:

Ya da daha doğrusu,

Kelvin’i diğer birimlere dönüştürme

Kelvin cinsinden mutlak sıcaklık, bağıl veya mutlak herhangi başka bir sıcaklık ölçeğine dönüştürülebilir. Örneğin, Kelvin’i Fahrenheit’e (göreceli bir ölçektir) veya Kelvin’i Rankine’e (mutlak bir ölçektir) dönüştürebilirsiniz.

doğrulama sistemleri

Bir birim dönüştürme yapıldığında sonucun mantıklı olduğunu doğrulamak önemlidir, çünkü gösterilenler kadar basit formüller kullanılırken bile yanlış olmak her zaman mümkündür. Kelvin’den Santigrat’a ve tersi dönüşüm durumunda, bir durumda 273,15’i çıkarmanız ve diğerinde eklemeniz gerekir ve birini veya diğerini ne zaman yapacağınızı unutmak çok kolay olabilir. Dönüştürmenin her zaman doğru şekilde yapıldığından emin olmak için aşağıdaki iki ipucu dikkate alınabilir:

• Kelvin cinsinden sıcaklık her zaman Santigrat derece cinsinden sıcaklıktan büyük olmalıdır . Örneğin, 400 K’yı Celsius’a dönüştürürken sonuç 673 °C verirse, dönüşüm yanlıştır, çünkü Kelvin cinsinden sıcaklık hiçbir zaman °C cinsinden sıcaklıktan daha az olamaz.
• Mutlak bir ölçek olduğundan ve minimum değer sıfır olduğundan (birim yok, yalnızca sıfır) Kelvin cinsinden sıcaklık asla negatif olamaz . Öte yandan, 273,15 K’nin altındaki tüm sıcaklıklar °C’ye dönüştürüldüğünde negatif değerler verecektir.