溫度單位和溫度單位轉換
作者:Heikki Laurila? 發布時間:2017年2月21號?下午9:26:02
了解溫度、溫標、溫度單位和溫度單位轉換。
圖片說明
上面的信息圖是幾種常見溫度下溫度單位之間的快速比較。當然,室溫是會變化的,人體溫度也不總是37°C(98.6°F)。而且,水的沸點取決于氣壓,并不總是100°C。但在適當加熱下,真正芬蘭的桑拿房是至少100°C(212°F)的…:-)
不久前,寫了一篇關于壓力單位的博客時,思考著寫一篇類似的溫度單位及其轉換的文章也不錯。讓我們先看一下溫度究竟是什么,然后一些最常見的溫度單位,最后是它們之間的轉換。
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溫度單位轉換器(英文)
溫度究竟是什么?
溫度是一個集約量,描述物質的能量狀態。所有的材料都有不斷運動、振動或旋轉的原子和分子。簡單理解的話,它們運動越快,材料的溫度就越高。物體的溫度可以由其原子和分子的平均動能來定義,這是一個我們相對容易理解的溫度定義。開爾文是基本物理量的單位,稱為熱力學溫度(T),目前定義為水三相點的熱力學溫度的1 / 273.16(恰好為0.01°C / 32.02°F)。
那么,什么是熱的什么是冷的?
這些都是相對的,所以用冷熱描述不是很準確或科學。所以我們需要更具體的方法來描述溫度。最近幾個世紀以來已經發展了幾種不同的溫標和單位。由于世界不同地區使用了不同的量度,因此仍有幾種不同的量度在使用。一些舊的溫標的實際規格最初并不是非常準確(例如人體溫度),但后來又創建了具體而準確的參考點和規格。
對于高溫,沒有任何限制,可以達到很高的溫度。例如,太陽表面的溫度為5800開爾文,而太陽內部的溫度高達1360萬開爾文。
但對于低溫端,存在一個非常具體的限制,即絕對零度,這是可能的最低溫度。絕對零度是一種可能無法實現的理論狀態。從理論上講,原子的所有運動都會幾乎完全停止,只保留量子力學零點能量。絕對零溫度等于0開爾文,-273.15攝氏度或-459.67°華氏度。在外太空,溫度非常低,宇宙的平均溫度小于3開爾文。
接下來讓我們來看看一些最常見的溫標和單位。
國際溫標
熱力學溫度很難測量,實際測量的幾個國際溫標已經公布:
ITS-27; 1927年國際溫度標準
IPTS-48; 1948年國際實用溫標
IPTS-68; 1968年國際實用溫標
ITS-90; 1990年國際溫標
還使用了一些額外的量度,例如PLTS-2000,以改進0.9mk…1K范圍內極低溫度的測量(2000年的臨時低溫刻度)。
根據國際協議,目前的ITS-90溫標是基于前面提到的熱力學溫度(T)。該溫標規定了校準特定類型溫度計的方法,其結果在世界各地都是精確和可重復的。同時,數值也被認為盡可能接近當時的實際熱力學溫度(t)。實現ITS-90溫標的方法包括固定點和在固定值之間插入溫度的函數。
ITS-90溫標中的固定點如下:
溫度單位
開爾文(K)
開爾文是SI制(國際單位制)的基本溫度單位。開爾文單位的縮寫是K(沒有度數和度數標志)。凱爾文單位于1848年由威廉湯姆森(Lord Kelvin)首次提出。
如前所述,開爾文目前定義為水三相點的熱力學溫度的1 / 273.16,絕對零點為0 K.一開爾文的大小與攝氏度相同。融冰的溫度為273.15K(水的三相點為273.16K)。
開爾文常被用于科學技術。不管怎樣,它在日常生活中并沒有那么常用。以ITS-90表示的開爾文溫度符號是大寫字母T90。
開爾文的新定義有望在不久的將來發表,將開爾文與玻爾茲曼常數聯系起來,繼續用基本物理常數定義所有國際單位制。
攝氏度(℃)
在國際單位制中,攝氏度是溫度的衍生單位,開爾文是基本單位。攝氏度的縮寫是°C(攝氏度),一攝氏度的大小與一開爾文的大小相同。這個單位和實際的攝氏度是由瑞典人安德烈亞斯在1742年首次提出的。溫標的兩個主要參考點是水的冰點(或冰的熔點),定義為0°C,水的沸點為100°C。
冰的熔點是一個相對準確的溫度(假設您已經凈化了冰,并且它被適當攪拌),但是在實踐中,水的沸點并不是一個準確的溫度,因為沸點很大程度上取決于大氣壓。由于攝氏度是開爾文的國際單位制,它也與ITS-90相連,其符號是小寫字母T90。就ITS-90而言,冰的熔點略低于0°C,正常大氣壓下的水沸點約為99.974°C。
(Celsius degree)攝氏度單位比開爾文更適合日常使用,在全球非常流行,雖然在美國沒有那么多的使用。攝氏度有時也被稱為攝氏度(Centigrade)。
華氏度(°F)
華氏單位的縮寫是°F。華氏溫標是荷蘭人加布里埃爾·華氏在1724年首次引進的。該量度的兩個主要參考點是水的冰點指定為32°F,人體溫度指定為96°F。
在實踐中,很容易看出人體的溫度不是一個非常精確的定義。
現在,華氏溫標被重新定義為冰的熔點正好是32°F,水的沸點正好是212°F。在修訂后的溫標上,人體的溫度大約是98°F。
在許多地區,華氏溫度已被攝氏溫度單位取代,但華氏溫度仍在美國、加勒比地區使用,在澳大利亞和英國也與攝氏溫度同時使用。
蘭金(°R,°RA)
蘭金溫標縮寫為°R或°RA。蘭金溫標是1859年蘇格蘭威廉朗肯提出的,因此在開爾文溫標之后的幾年,蘭金溫標的參考點是0°R的絕對零點,與開爾文溫標一樣。 一個蘭金度的大小與一個華氏度的大小相同,但零點是非常不同的。 水的冰點等于蘭金的491.67°。
蘭金不是一個廣泛使用的溫標。 它被用于美國的某些技術領域,但NIST不再推薦使用蘭金。
Réaumur (°Ré, °Re)
列氏溫標由列奧謬爾于1730年引進。參考點為水的冰點0°Ré,水的沸點80°Ré。
列氏溫標曾在歐洲和俄羅斯的一些地區使用,但在上個世紀基本消失了。
溫度單位之間的轉換
下表提供了將溫度讀數從一個單位轉換為另一個單位的計算公式。
CGS溫度單位
縮寫“CGS”來自單詞“厘米-克-秒”。正如這些詞所暗示的,cgs系統是公制的一種變體,但它不使用米,而是使用厘米作為長度單位,不使用千克,而是使用克作為質量單位。不同的CGS機械單位是從這些CGS基本單位衍生出來的。
CGS是一個相當古老的單位制,主要由MKS(米-千克-秒)單位制取代,然后由國際單位制取代。然而,有時您還是會碰到一些CGS單位。
CGS單位制沒有自己的溫度單位,所以使用相同的溫度單位:開爾文、攝氏度和華氏度。
溫度單位轉換器
我知道上面的轉換表可能不是很容易使用的…
我們在我們的網站上開發了一個免費且易于使用的溫度單位轉換器,可以在上述5種不同的溫度單位之間進行轉換。希望您會發現這個轉換器很有用。