Παράδειγμα μετατροπής θερμοκρασίας

Θερμοκρασία είναι η φυσική ποσότητα που δείχνει την κινητική ενέργεια (ενέργεια κίνησης) κατά μέσο όρο που διαθέτουν τα συστατικά των σωματιδίων μιας ουσίας. Η θερμοκρασία είναι ευαίσθητη σε αύξηση ή μείωση, χάρη στο φαινόμενο της θερμότητας, που είναι φυσική μεταφορά αυτής της κινητικής ενέργειας από μια θερμότερη ουσία σε μια άλλη που είναι λιγότερο ζεστή μετρούν.

Οι θερμοκρασίες ή οι βαθμοί θερμότητας μετρώνται από συσκευές που ονομάζονται Θερμόμετρα. Το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο θερμόμετρο είναι το θερμόμετρο υδραργύρου, ένα υγρό μέταλλο του οποίου η θερμική διαστολή είναι αξιοσημείωτη. Το θερμόμετρο αποτελείται, από κάτω προς τα πάνω, από μια μικρή εναπόθεση με υδράργυρο, ακολουθούμενη από ένα εσωτερικό τριχοειδές μέσω του οποίου θα ανεβαίνει η μικρή έκταση του υδραργύρου. Σε μια διαβαθμισμένη, διαφανή εξωτερική δομή, η επέκταση του μετάλλου θα εκτιμηθεί και θα εκτιμηθεί σε ποια θερμοκρασία βρίσκεται το περιβάλλον ή η υπό μέτρηση ουσία.

Η κλίμακα ενός θερμομέτρου έχει δύο σταθερά σημεία, που είναι το σημείο πήξης και το σημείο βρασμού του νερού, σε βαρομετρική πίεση 760 mm.

Κλίμακες Κελσίου και Φαρενάιτ

Στο θερμόμετρο Κελσίου ή Κελσίου, η κλίμακα που καθορίστηκε για το Διεθνές Σύστημα Μονάδων, το Σημείο Ψύξης του Νερού αντιστοιχεί στο Μηδέν και το Σημείο Βρασμού στο 100. Ο χώρος μεταξύ των σταθερών σημείων χωρίζεται σε 100 ίσα μέρη που ονομάζονται Μοίρες.

Υπάρχει μια άλλη κλίμακα που είναι η Φαρενάιτ, στην οποία το σημείο πήξης του νερού είναι 32 μοίρες και το σημείο βρασμού είναι 212 μοίρες. Ο κενός χώρος χωρίζεται σε 180 ίσα μέρη.

Για τη μετατροπή από βαθμούς Κελσίου ή Κελσίου σε βαθμούς Φαρενάιτ, η διαδικασία έχει ως εξής:

Οι βαθμοί Κελσίου πολλαπλασιάζονται με 1,8 και στη συνέχεια προστίθενται 32 ακόμη βαθμοί. Κάθε βήμα θα εξηγηθεί σε μια παράγραφο:

Οι βαθμοί Κελσίου πολλαπλασιάζονται επί 1,8, επειδή ο χώρος που περιλαμβάνεται σε έναν βαθμό Κελσίου ισούται με τη διαδρομή των 1,8 βαθμών Φαρενάιτ. Αυτό θα είναι αισθητό με την πρώτη ματιά εάν συγκριθούν οι δύο κλίμακες. Για μια διαδρομή από το σημείο ψύξης του νερού έως το σημείο βρασμού του νερού, η κλίμακα Κελσίου έχει 100 βήματα. και η κλίμακα Fahrenheit έχει 180 βήματα.

32 βαθμοί προστίθενται στη μετατροπή, επειδή εάν συγκρίνουμε ξανά τις κλίμακες, το σταθερό σημείο πήξης είναι είναι στους 0 βαθμούς Κελσίου και το ίδιο σταθερό σημείο πήξης είναι 32 βαθμούς στο Θερμόμετρο Φαρενάιτ. Για να μάθετε βαθμούς Φαρενάιτ, πρέπει να λάβετε υπόψη τους πρώτους 32 βαθμούς παρακάτω.

Εάν έχουμε βαθμούς Φαρενάιτ, αυτό που γίνεται είναι η αντίστροφη διαδικασία: Αφαιρέστε 32 μοίρες από την τρέχουσα κλίμακα και, στη συνέχεια, προσαρμόστε το σε Centigrade, διαιρώντας με 1,8. Έτσι θα έχουμε το αποτέλεσμα σε βαθμούς Κελσίου.

Απόλυτες κλίμακες Kelvin και Rankine

Εάν η θερμοκρασία μιας ουσίας μειωθεί σε μείον 273 ° Κελσίου, τα μόρια της θα είναι εντελώς σε ηρεμία και δεν θα έχει θερμότητα. Θα ήταν απολύτως κρύο. Σε αυτό το σημείο δημιουργείται το Absolute Zero, που είναι ακριβώς εκείνη η θερμοκρασία στην οποία η ύλη δεν μπορεί να είναι πιο κρύα.

Μια Απόλυτη Κλίμακα, που ονομάζεται Κλίμακα Kelvin, δημιουργήθηκε για να περιλαμβάνει όλες τις πιθανές θερμοκρασίες στο γνωστό σύμπαν. Συνδέεται με την κλίμακα Κελσίου ή Κελσίου στη διαίρεσή του σε μοίρες και η αρχή της είναι στο απόλυτο μηδέν, που είναι: 0 K.

Υπάρχει επίσης μια απόλυτη κλίμακα που σχετίζεται με τη διαίρεση σε βαθμούς της κλίμακας Fahrenheit και ονομάζεται κλίμακα Rankine. Βρίσκεται επίσης από 0 R, που αντιστοιχεί σε -460 ° F.

Με μια αρχική εστίαση στις κλίμακες Centigrade, θα εξηγηθεί η μετατροπή μεταξύ Κελσίου και Kelvin.

Έχοντας μια τιμή σε βαθμούς Κελσίου, αυτό που πρέπει να κάνετε είναι να προσθέσετε το 273 που εμπλέκεται στην απόλυτη κλίμακα. Αυτό θα έχει τελικά την τιμή σε βαθμούς Kelvin. Για παράδειγμα, στο σημείο ψύξης του νερού, στους 0 ° Κελσίου, υπάρχουν ήδη 273 Κέλβιν.

Όταν έχετε μια τιμή στο Kelvin, αφαιρούνται μόνο οι 273 μοίρες που οδηγούν σε απόλυτο μηδέν, για να βρεθούν ξανά στην κλίμακα Κελσίου.

Όταν έχετε δεδομένα σε βαθμούς Φαρενάιτ, αυτό που πρέπει να κάνετε για να το μετατρέψετε σε απόλυτους βαθμούς Το Rankine είναι να προσθέσετε 460 βαθμούς.

Για να υπολογίσετε τους βαθμούς Φαρενάιτ από το απόλυτο Rankine, απλώς αφαιρέστε τους 460 βαθμούς.

Παραδείγματα μετατροπής θερμοκρασίας

Μετατροπή από Κελσίου σε Φαρενάιτ:

Μετατροπή από Φαρενάιτ σε Κελσίου:

Μετατροπή από Κελσίου σε Kelvin και αντίστροφα:

Μετατροπή από Fahrenheit σε Rankine και αντίστροφα: