RehberlerCelsius, Fahrenheit ve Kelvin'in Açıklaması
Celsius, Fahrenheit ve Kelvin'in Açıklaması
Dengeleri ve ölçek faktörlerini karıştırmadan Santigrat, Fahrenhayt ve Kelvin arasında dönüştürme yapmak için net formüller, sabit noktalar ve pratik öneriler.
Üç terazi, iki çeşit sıfır
Celsius ve Fahrenheit günlük aralık ölçekleridir: eşit derece boyutları sıcaklık farklarını ölçer, ancak sıfırları insanlara kolaylık sağlamak için seçilir. Kelvin mutlak bir termodinamik ölçektir: sıfır kelvin, moleküler hareketin teorik minimuma ulaştığı mutlak sıfırdır.
Bir santigrat derece ile bir kelvin aynı büyüklüktedir. Bu nedenle Celsius'un Kelvin'e dönüştürülmesi toplama işlemidir: T(K) = t(°C) + 273,15. Fahrenheit dereceleri daha küçüktür: bir Fahrenheit derecesi, Celsius derecesinin 5/9'udur.
Newton sıcaklık ölçeği (kuvvet birimiyle karıştırılmamalıdır), bazen hala dönüştürücülerde listelenen tarihsel bir ölçektir. Modern laboratuvar çalışmalarında nadiren kullanılır, ancak bize Celsius ve Kelvin'in bilime hakim olmasından önce birçok ölçeğin bir zamanlar rekabet ettiğini hatırlatıyor.
Ölçekleri tanımlayan sabit noktalar
Modern Santigrat ölçeğinde, 0°C suyun donma noktasıdır ve 100°C standart atmosferik basınçtaki kaynama noktasıdır; kullanışlı dayanaklar olsa da artık hassas metroloji ölçekleri mutlak termodinamik yöntemler ve saf maddelerin sabit noktaları yoluyla tanımlamaktadır.
Fahrenheit, suyun donma noktasında 32 °F'yi ve kaynama noktasında 212 °F'yi ayarlamıştır; dolayısıyla bu noktalar arasında 100 Santigrat dereceye karşı 180 Fahrenheit derece vardır. Bu 180/100 oranı tam olarak 9/5'tir ve her dönüşüm formülünde karşımıza çıkar.
Kelvin, 0 K'da mutlak sıfırı sabitler. Suyun üçlü noktası ve diğer tanımlayıcı sabit noktalar, Kelvin'i laboratuvar uygulamasına bağlar. Bilim insanları durum denklemleri, kriyojenik ve renk sıcaklığı için Kelvin'i tercih ediyor çünkü oranlar ve mutlak değerler temiz davranıyor.
Aslında ihtiyacınız olan formüller
Celsius'tan Fahrenheit'e: °F = °C × 9/5 + 32. Fahrenheit'ten Celsius'a: °C = (°F − 32) × 5/9. Dengeyi ve 9/5 faktörünü birlikte ezberleyin; her iki adımı da bırakmak olağan sınıf hatasıdır.
Celsius'tan Kelvin'e: K = °C + 273,15. Kelvin'den Santigrat'a: °C = K − 273,15. Fahrenheit'ten Kelvin'e iki adımlı dönüşüm en güvenlisidir: Fahrenheit → Santigrat → Kelvin, birleşik bir formülü dikkatli bir şekilde uygulamadığınız sürece.
Sıcaklık farkları için ofsetler iptal edilir. 10 °C'lik bir artış, 10 K'lık bir artış ve 18 °F'lik bir artıştır. İnsanlar genellikle bir okumayı dönüştürmeyi bir değişikliği dönüştürmeyle karıştırır; oda sıcaklığı 20 °C 68 °F'dir, ancak 20 °C'lik bir artış 68 °F değil 36 °F'dir.
Her ölçek için günlük sezgi
Hava durumu ve yemek pişirme Santigrat ve Fahrenhayt kullanımına hakimdir. Konforlu oda sıcaklığı yaklaşık 20–22 °C'dir (68–72 °F). Vücut sıcaklığı yaklaşık 37 °C'dir (98,6 °F). Fırın tarifleri her ikisini de listeleyebilir; Dönüştürülen fırın ayarının cihazınızın işaretleriyle eşleşip eşleşmediğini daima kontrol edin.
Kelvin fizikte, kimyada, astronomide ve aydınlatmada görülür. 2,7 K'ye yakın derin uzay geçmişleri, 77 K'ye yakın sıvı nitrojen ve binlerce kelvin seviyesindeki çelik üretim sıcaklıkları, negatif değerler olmadan akıl yürütmek daha kolaydır.
Negatif Santigrat sıcaklıkları kış iklimlerinde yaygındır. Negatif Kelvin, sıradan termodinamik sıcaklık için fiziksel olarak anlamsızdır. Dönüştürücü geçerli bir giriş yolundan negatif kelvin üretiyorsa formülün uygulanması yanlıştır.
Yaygın dönüştürme hataları
Celsius'u 32 eklemeden 1,8 ile çarpmak yanlış Fahrenheit okumasına neden olur. 273,15 yerine 273'ün eklenmesi, 0,15 K'lık bir sapma ortaya çıkarır; bu, hava koşulları açısından ihmal edilebilir, dikkatli laboratuvar çalışmaları için kabul edilemez.
Elektronik tablolar bazen sıcaklıkları başlıkta birim içermeyen sayılar halinde saklar. Aşağı akış komut dosyaları daha sonra yanlış formülü uygular. Sütunları daima derece sembolü veya K harfi de dahil olmak üzere ölçekle etiketleyin.
Tıbbi ve endüstriyel alarmlar doğru ölçeği ve doğru fark ve mutlak okuma kavramını kullanmalıdır. 5 °C'ye karşı 5 °F'ye kadar yanlış ayarlanmış bir termostat çok farklı bir güvenlik marjıdır.
Çalışmanız için bir ölçek seçme
Hava durumu, yemek pişirme ve çoğu uluslararası mühendislik iletişimi için Celsius'u kullanın. Yerel uygulama ve ekipman gösterilerinin gerektirdiği yerlerde Fahrenheit'i kullanın. Kelvin'i bilimsel denklemler, kriyojenikler ve mutlak sıcaklığın önemli olduğu herhangi bir bağlam için kullanın.
Verileri yayınlarken her tablo ve çizim ekseninde ölçeği belirtin. Her ikisi de tek bir ana veri kümesinden hesaplanıyorsa, çift ölçekli eksenler genel iletişim için uygundur.
Yalnızca bir alışkanlığı hatırlıyorsanız şunu unutmayın: okumaları tam afin formülle dönüştürün; farkları yalnızca ölçek faktörüyle dönüştürün. Bu cümleyi, protokol belgelerinizden farklı bir ölçek gösteren herhangi bir laboratuvar fırınının veya çevre odasının yakınına yazdırın.
İlgili dönüştürücüler
Sıkça sorulan sorular
0 K -273,15 °C ile aynı mıdır?
Evet. Mutlak sıfır 0 K'dır ve bu da -273,15 °C'ye eşittir. Hiçbir sıradan termodinamik sistem bu değerin altındaki sıcaklıklara ulaşamaz.
Santigrat derecesi neden kelvin ile aynı büyüklüktedir?
Tanım gereği kelvin ve Celsius derecesi eşit büyüklüktedir. Ölçekler yalnızca sıfırın konumuna göre farklılık gösterir: Kelvin mutlak sıfırdan başlar; Santigrat 273,15 ile dengelendi.
Sıcaklık değişimini sıcaklık okumasıyla aynı şekilde dönüştürebilir miyim?
Hayır. Değişiklikler için uzaklıkları atlayın. Δ°F = Δ°C × 9/5 ve ΔK = Δ°C. Bir farka +32 veya +273,15 uygulamak yanlıştır.