Cách chuyển đổi nhiệt độ Kelvin sang độ C

Biết cách chuyển đổi Kelvin sang độ C cũng quan trọng như biết cách thực hiện chuyển đổi ngược lại. Nhiều tính chất hóa lý của vật chất được báo cáo ở các nhiệt độ khác nhau, và nói chung, những tính chất này được biểu thị bằng Kelvin. Tuy nhiên, hầu hết mọi người thấy việc xử lý nhiệt độ theo độ C dễ dàng hơn, vì vậy việc chuyển đổi Kelvin sang độ C là điều mà nhiều người cần thực hiện hàng ngày.

Việc chuyển đổi này rất đơn giản vì cả hai thang đo chỉ khác nhau ở vị trí của số không. Tuy nhiên, sẽ dễ hiểu hơn và trên hết là dễ nhớ hơn nếu bạn hiểu cả hai thang âm đến từ đâu và chúng được sử dụng như thế nào.

Thang độ C (°C)

Đó là thang đo nhiệt độ được phát minh vào năm 1742 bởi Anders Celsius, một nhà thiên văn học người Thụy Điển. Thang đo này được thiết lập dựa trên điểm đóng băng và sôi của nước ở mực nước biển. Điểm đóng băng của nước là điểm tham chiếu mà nhiệt độ 0 °C được ấn định, trong khi nhiệt độ sôi được ấn định là nhiệt độ 100 °C, đó là lý do tại sao ban đầu nó được gọi là thang đo độ bách phân.

Thang đo độ C là thang đo nhiệt độ tương đối. Điều này có nghĩa là nó không đo nhiệt độ tuyệt đối của vật thể mà chỉ biểu thị khi nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn nhiệt độ tham chiếu, trong trường hợp này là điểm nóng chảy hoặc điểm đóng băng của nước.

Nói cách khác, tất cả nhiệt độ được đo bằng độ C cho biết cơ thể nóng hơn hay lạnh hơn bao nhiêu so với điểm nóng chảy của nước. Vì có nhiệt độ thấp hơn điểm nóng chảy đã nói, nên có thể có nhiệt độ âm trên thang đo này. Nhiệt độ tham chiếu thứ hai được sử dụng để xác định “kích thước” của độ C.

Thang đo nhiệt độ tuyệt đối và Kelvin (K)

Không giống như thang đo độ C hoặc thang đo độ C, thang đo Kelvin là thang đo nhiệt độ tuyệt đối , không phụ thuộc vào bất kỳ điểm tham chiếu nào. Số 0 trên thang Kelvin thực sự chỉ ra sự vắng mặt của năng lượng nhiệt trong cơ thể. Nó được tạo ra bởi William Thompson (còn được gọi là quý tộc của ông, Lord Kelvin, do đó tên của ông) vào năm 1848, người đã chỉ định mỗi đơn vị trên thang đo của mình có cùng kích thước với độ trên thang đo độ C. Điều này làm cho việc chuyển đổi từ độ Kelvin sang độ C dễ dàng hơn nhiều, vì sự khác biệt duy nhất giữa hai thang đo là vị trí của độ không tuyệt đối, tương ứng với -273,15 °C.

Cần lưu ý rằng đơn vị trên thang đo Kelvin được gọi là Kelvin và ký hiệu của nó là K ; Nó không được gọi là “độ Kelvin” cũng không phải là ký hiệu “° K”. Điều này là chính xác bởi vì nó là một thang đo tuyệt đối và không phải là một thang đo tương đối. Ví dụ: 273 K được đọc là hai trăm bảy mươi ba Kelvin chứ không phải “hai trăm bảy mươi ba độ Kelvin”.

Công thức chuyển đổi Kelvin sang độ C

Để chuyển đổi độ Kelvin sang độ C, chỉ cần lấy nhiệt độ tính bằng độ Kelvin và trừ đi 273,15. Nó thường được viết:

Khi sử dụng công thức này, °C đại diện cho nhiệt độ tính bằng độ C (nhiệt độ bạn muốn tìm) chứ không phải đơn vị độ C. Kết quả của hoạt động cho trực tiếp bằng ° C. Để tránh nhầm lẫn giữa các biến xuất hiện trong phương trình và đơn vị nhiệt độ, tốt hơn là không đặt đơn vị khi thực hiện chuyển đổi mà chỉ đặt giá trị số. Sau khi thực hiện thao tác, biểu tượng độ C (°C) được đặt.

Ví dụ:

Giả sử rằng trong một bảng dữ liệu được thông báo rằng quá trình nhiệt phân gỗ bắt đầu ở 580 K và bạn muốn biết nhiệt độ đó tương ứng với bao nhiêu độ C. Bước đầu tiên là thay thế 580 cho K trong công thức (không có đơn vị để tránh nhầm lẫn). Sau đó, thao tác được thực hiện và cuối cùng °C được thêm vào:

LƯU Ý: Trong ví dụ trên, kết quả cuối cùng được làm tròn thành đơn vị (307K thay vì 306,85K) do các quy tắc về số có nghĩa. Những điều này xác định rằng, trong phép cộng và phép trừ, kết quả được làm tròn đến vị trí của chữ số chung nhỏ nhất trong tất cả các số, trong trường hợp này là hàng đơn vị.

Một hình thức chính xác hơn của công thức để chuyển đổi Kelvin thành Celsius

Công thức trên, mặc dù dễ sử dụng, nhưng thường gây nhầm lẫn vì không thể bao gồm các đơn vị trừ khi chúng ở cuối. Để tránh điều này, tốt hơn là sử dụng một dạng chính xác hơn của cùng một phương trình. Trong nhiều cuốn sách về vật lý và nhiệt động lực học, nhiệt độ tuyệt đối được biểu thị bằng chữ T, trong khi nhiệt độ tương đối tính bằng độ C được biểu thị bằng chữ Hy Lạp θ ( theta , là t trong bảng chữ cái Hy Lạp). Do đó, công thức trước đây là:

Trong trường hợp này, K và °C đại diện cho các đơn vị Kelvin và độ C tương ứng, trong khi T và θ đại diện cho nhiệt độ với các đơn vị tương ứng của chúng. Để có được nhiệt độ tính bằng độ C (nghĩa là θ), chỉ cần giải θ bằng cách nhân cả hai vế của phương trình với °C.

Ví dụ:

Giả sử bạn muốn chuyển đổi điểm sôi của oxy, là 90,18 K, sang độ C hoặc độ C. Trong trường hợp này, chúng ta có T = 90,18 K và θ được yêu cầu. Vì vậy, người ta chỉ cần thay T vào công thức và giải cho θ:

Vì vậy, giải quyết θ, là nhiệt độ tính bằng độ C (nhiệt độ chúng ta muốn), chúng ta nhận được:

Chuyển đổi ngược lại, từ độ C sang độ Kelvin

Để chuyển đổi từ độ C sang độ Kelvin, bạn chỉ cần giải một trong hai phương trình, nghĩa là cộng 273,15 vào cả hai vế của công thức:

Hay nói đúng hơn,

Cách chuyển đổi Kelvin sang các đơn vị khác

Nhiệt độ tuyệt đối tính bằng Kelvin có thể được chuyển đổi sang bất kỳ thang nhiệt độ nào khác, có thể là tương đối hoặc tuyệt đối. Ví dụ: bạn cũng có thể chuyển đổi Kelvin thành Fahrenheit (là thang đo tương đối) hoặc bạn có thể chuyển đổi Kelvin thành Rankine (là thang đo tuyệt đối).

hệ thống xác minh

Bất cứ khi nào chuyển đổi đơn vị được thực hiện, điều quan trọng là phải xác minh rằng kết quả có ý nghĩa, vì luôn có thể sai, ngay cả khi sử dụng các công thức đơn giản như những công thức được hiển thị. Trong trường hợp chuyển đổi từ Kelvin sang độ C và ngược lại, trong một trường hợp, bạn phải trừ 273,15 và trong trường hợp khác, bạn phải cộng, và có thể rất dễ quên khi thực hiện cái này hay cái khác. Để đảm bảo rằng việc chuyển đổi luôn được thực hiện chính xác, có thể tính đến hai mẹo sau:

• Nhiệt độ tính bằng Kelvin phải luôn lớn hơn nhiệt độ tính bằng độ C. Ví dụ: nếu khi biến đổi 400 K sang độ C, kết quả cho ra 673 °C, thì phép biến đổi đó là sai, vì nhiệt độ tính bằng Kelvin không bao giờ có thể nhỏ hơn nhiệt độ tính bằng °C.
• Nhiệt độ tính bằng Kelvin không bao giờ có thể âm , vì nó là thang đo tuyệt đối và giá trị nhỏ nhất bằng không (không có đơn vị, chỉ bằng không). Mặt khác, tất cả nhiệt độ nhỏ hơn 273,15 K, khi chuyển đổi sang °C, sẽ cho giá trị âm.