чему равна комнатная температура по шкале кельвина

Содержание

О различных температурных шкалах

История

Слово «температура» возникло в те времена, когда люди считали, что в более нагретых телах содержится большее количество особого вещества — теплорода, чем в менее нагретых. Поэтому температура воспринималась как крепость смеси вещества тела и теплорода. По этой причине единицы измерения крепости спиртных напитков и температуры называются одинаково — градусами.

Шкала Кельвина

В термодинамике используется шкала Кельвина, в которой температура отсчитывается от абсолютного нуля (состояние, соответствующее минимальной теоретически возможной внутренней энергии тела), а один кельвин равен 1/273.16 расстояния от абсолютного нуля до тройной точки воды (состояния, при котором лёд, вода и водяной пар находятся в равновесии). Для пересчета кельвинов в энергетические единицы служит постоянная Больцмана. Используются также производные единицы: килокельвин, мегакельвин, милликельвин и т.д.

Шкала Цельсия

Шкала Фаренгейта

В Англии и, в особенности, в США используется шкала Фаренгейта. В этой шкале на 100 градусов раздёлен интервал от температуры самой холодной зимы в городе, где жил Фаренгейт, до температуры человеческого тела. Ноль градусов Цельсия — это 32 градуса Фаренгейта, а градус Фаренгейта равен 5/9 градуса Цельсия.

Шкала Реомюра

Предложенна в 1730 году Р. А. Реомюром, который описал изобретённый им спиртовой термометр.

Единица — градус Реомюра (°R), 1 °R равен 1/80 части температурного интервала между опорными точками — температурой таяния льда (0 °R) и кипения воды (80 °R)

В настоящее время шкала вышла из употребления, дольше всего она сохранялась во Франции, на родине автора.

Пересчёт температуры между основными шкалами

Источник

Измерение температуры в градусах Цельсия и Кельвинах

Самой известной температурной шкалой в большинстве стран мира с XVIII века служила шкала измерения градусного режима по Цельсию ( о С). Другая температурная шкала, предложенная в XIX веке, внесла уточнения в шкалу по Цельсию и стала самой точной системой определения сверхнизких температур. Новая шкала выявила некую постоянную величину термодинамической точки воды, которую назвали «кельвин» (К).

temperature 37

Однако даже с дополнениями и уточнениями по Кельвину, в современном мире пользуются в основном системой определения градусов по Цельсию. Хотя, в США или на Ямайке, использовали в старые времена и придерживаются до сих пор показателей ещё одной шкалы определения температур, предложенной Фаренгейтом.

Измерения по Цельсию

Система измерения температурного градуса по Цельсию взяла своё название по имени Андерса Цельсия, шведского физика, разработавшего в 1742 году шкалу измерения температур. Учёный предположил, что такие физические процессы, как закипание воды, или таяние льда, напрямую зависят от давления в окружающей атмосфере. Это затрудняло исследования по определению точных показаний.

Шкала по Цельсию имела диапазон от 0 до 100 градусов со знаком «+», который продолжается вниз или вверх до бесконечности. Это являлось проблемой для точного измерения величин, поскольку известно, что ниже +4 °C вода имеет свойство расширяться и при дальнейшем понижении температуры даёт неправильные показания градусных значений.

Пересмотрена и модернизирована шкала температур по Цельсию была лишь после одобрения научным миром разработок физика Уильяма Томсона (Кельвина). Именно тогда была представлена постоянная температурная величина и принято определение, что 1 градус Цельсия равен 274,15 Кельвинам.

temperatura gradusah celsiya

Температура в Кельвинах

Такое название дано новой температурной единице по имени англичанина У. Томсона, впоследствии за неоценимые заслуги в развитии физики, получившего звание лорда Кельвина Ларгского. Им в 1848 году была предложена градусная единица для расчёта показаний температур в таком виде:

1 кельвин = 1/273,16 части температуры тройной точки воды.

По новой шкале отсчёт температуры начинается с абсолютного нуля. Под абсолютным нулём понимается состояние, равное величине минимальной внутренней энергии тела. Приведённое тождество можно охарактеризовать иначе:

1 К = 1/273,16 расстояния от абсолютного нуля до точки воды.

Тройная точка воды – это состояние равновесия пара, воды и льда. Абсолютный ноль по Томсону (0 К), это точка температуры, при которой прекращается движение молекул, газы не имеют никакого объёма, и называется такое их состояние – состоянием идеального холода. Достичь абсолютного нуля невозможно, но, благодаря расчётам учёного, удалось максимально к этому приблизиться. Весь смысл научных трудов сводился к тому, что вести подсчёты по такой шкале, где началом служит постоянная величина, принятая за абсолютный нуль, гораздо проще.

В новой шкале отсутствуют отрицательные величины. 0 К считается самой низкой температурой, которая возможна на Земле. Так, с точки зрения физиков и математиков, легче вычислять температуры, усреднять значения или выводить взаимоотношения плюсовых и минусовых градусов. Однако, когда речь идёт о значениях температур, представленных в Кельвинах, термин «градусы» не используют, ведь по шкале Томпсона значения определяются не градусами, а «абсолютной температурой».

temperatura celsiyah kelvinah

Сравнение двух температурных величин

Принятая абсолютная температурная величина 0 К взята за начало отсчёта по шкале Кельвина. Вплоть до 1968 г. новая мера градусной величины именовалась «градусом Кельвина», по подобию с «градусом Цельсия». Впоследствии научное сообщество, во главе с Генеральной комиссией, ответственной за обозначения мер и весов, официально переименовала температурную единицу в «кельвин», с сокращённым обозначением «К» и относительной величиной к Цельсию ( о С) равной: С/К = 1/274,15.

Существующая шкала температур Кельвина применяется чаще в научном мире, в химии, математике и физике, в частности – термодинамике. Далеко не всем понятно определение, что под К понимается термодинамическая температура тройной точки воды. И если простому обывателю знания температурных режимов необходимы на уровне погоды или приготовления пищи, то учёные используют в своих экспериментах ту систему, которая для конкретной работы представляется наиболее удобной.

Изучение технических определений, использующих данные шкалы Кельвина, введено в программу физико-математических вузов, или применяется для школьных классов с углублённым изучением данных предметов. Температурная шкала Кельвина как раз является более рациональной, нежели общераспространённая шкала Цельсия, при таких случаях, как, например, измерение цветовой температуры в лампах накаливания, осветительных приборах профессионального назначения (можно встретить обозначения 3000K; 6000K на фотокамерах, что говорит о яркости, качестве, др. температурных характеристиках прибора).

sravnenie temperaturnyh

Как перевести значения

Теперь, зная выведенные постоянные величины, переводить Кельвины в Цельсии и наоборот достаточно просто. Для этого нужно всего лишь к показанию градусов Цельсия добавить постоянную Кельвина.

Пример 1:

Пример 2:

Пример 3:

Нужно перевести 100 К в о С.

Если необходимо выполнить перевод «кельвинов» в градусы Цельсия, то надо из величины, взятой по шкале Томпсона (Кельвина), вычесть величину абсолютного нуля, равную 273,16.

Абсолютный нуль по Кельвину в переводе на шкалу Цельсия равен:

Измерения по Фаренгейту

Конвертацию значений из Фаренгейта в градусы Цельсия можно осуществить по несложным правилам, учитывая тот факт, что точка замерзания по Цельсию на 32 единицы ниже, чем по Фаренгейту.

Пример:

shkala farengeyta

Однако, при обратной конвертации из Цельсия в Фаренгейты, расчёты по приведённой системе будут неточными, поэтому лучше прибегнуть к разработанной Фаренгейтом таблице. А также можно воспользоваться онлайн-калькулятором, размещённым на любом тематическом сайте. Показатели принятой таблицы перевода величин и расчётные данные по онлайн-калькулятору выглядят так:

Источник

Чему равна комнатная температура по шкале кельвина

Известно, что в мире активно используются, как минимум, три температурные шкалы: шкала Цельсия, шкала Фаренгейта и шкала Кельвина. Но только третья из них, так называемая абсолютная (термодинамическая) шкала температур, применяется, главным образом, для научных целей. Познакомимся с этой шкалой.

Вы уже знаете, что тела, находящиеся в контакте друг с другом, могут обмениваться энергией, в результате чего наблюдаются переходы некоторого количества теплоты от одного тела к другому или другим телам. Запомним: тепловое (термодинамическое) равновесие – это такое состояние тел, находящихся в контакте, при котором не происходит теплопередачи от одного тела к другому, и все макроскопические параметры тел остаются неизменными, например, давление, внутренняя энергия, массы и объёмы частей тел и др. В состоянии теплового равновесия температура всех тел и их частей одинакова.

06222a

Для измерения температуры используются термометры, которых позволяют судить о величине температуры по изменению какого-либо физического параметра термометра, например, объёма жидкости. Однако различные жидкости расширяются по-разному, что ограничивает области применения термометров, заполненных конкретными жидкостями. Особое место в физике занимают газовые термометры, в которых вместо жидкости используется разреженный газ, например, гелий или даже воздух (см. рисунок).

06222b

Опыты показывают, что давление газа при постоянном объёме и концентрации молекул (n) увеличивается с ростом температуры (см. непрерывную линию графика). Продолжая экспериментально полученную линию графика в область всё более низких давлений, можно определить некоторую «гипотетическую» температуру, при которой давление порции газа стало бы равным нулю: эта температура равна –273°С и не зависит от вида газа, использованного для построения непрерывной линии графика. Мы назвали температуру «гипотетической», так как она оказывается недостижима на практике.

06222c

Английский физик У. Кельвин (Томсон) в 1848 г. предложил использовать точку нулевого давления газа для построения новой температурной шкалы (шкала Кельвина). В этой шкале единица измерения температуры (градус) такая же, как и в шкале Цельсия, но нулевая точка сдвинута: T = t° + 273. Единица температуры по шкале Кельвина – кельвин (обозначение: К). Например, комнатная температура t° = 20°С по шкале Кельвина будет равна: T = 20 + 273 = 293 К. Температурная шкала Кельвина называется абсолютной (термодинамической) шкалой температур.

Газовые термометры громоздки и неудобны для практического применения, поэтому они используются только в качестве стандарта (эталона) для калибровки и поверки других термометров. Они могут быть любыми: жидконаполненными, твердотельными или даже электрическими.

Вы знаете, что давление газа является результатом многочисленных ударов молекул газа о дно и стенки сосуда. Каждый из ударов тем сильнее, чем больше энергия молекулы. Наряду с этим, общее число ударов зависит от концентрации молекул газа (n). Таким образом, вполне естественно, что давление газа связано с концентрацией молекул и с энергией их движения, которая зависит от температуры газа.

Считается, что абсолютный ноль на практике недостижим, поскольку в таком случае энергия движения молекул должна стать равной нулю. В настоящее время в физических лабораториях удалось получить температуру, превышающую абсолютный ноль всего на несколько миллионных долей градуса; достичь же его самого, согласно законам термодинамики, невозможно.

(C) 2013. Нутерман Борис Михайлович (г. Томск)

Физика.ru • Клуб для учителей физики, учащихся 7-9 классов и их родителей

200px CelsiusKelvinThermometer

Содержание

История [ править | править код ]

1848 [ править | править код ]

250px Lord Kelvin photograph

1954 [ править | править код ]

1967/1968 [ править | править код ]

2005 [ править | править код ]

2018 [ править | править код ]

Произошедшее переопределение [ править | править код ]

Кратные и дольные единицы [ править | править код ]

Самой известной температурной шкалой в большинстве стран мира с XVIII века служила шкала измерения градусного режима по Цельсию ( о С). Другая температурная шкала, предложенная в XIX веке, внесла уточнения в шкалу по Цельсию и стала самой точной системой определения сверхнизких температур. Новая шкала выявила некую постоянную величину термодинамической точки воды, которую назвали «кельвин» (К).

temperature 37

Однако даже с дополнениями и уточнениями по Кельвину, в современном мире пользуются в основном системой определения градусов по Цельсию. Хотя, в США или на Ямайке, использовали в старые времена и придерживаются до сих пор показателей ещё одной шкалы определения температур, предложенной Фаренгейтом.

Измерения по Цельсию

Система измерения температурного градуса по Цельсию взяла своё название по имени Андерса Цельсия, шведского физика, разработавшего в 1742 году шкалу измерения температур. Учёный предположил, что такие физические процессы, как закипание воды, или таяние льда, напрямую зависят от давления в окружающей атмосфере. Это затрудняло исследования по определению точных показаний.

Шкала по Цельсию имела диапазон от 0 до 100 градусов со знаком «+», который продолжается вниз или вверх до бесконечности. Это являлось проблемой для точного измерения величин, поскольку известно, что ниже +4 °C вода имеет свойство расширяться и при дальнейшем понижении температуры даёт неправильные показания градусных значений.

Пересмотрена и модернизирована шкала температур по Цельсию была лишь после одобрения научным миром разработок физика Уильяма Томсона (Кельвина). Именно тогда была представлена постоянная температурная величина и принято определение, что 1 градус Цельсия равен 274,15 Кельвинам.

temperatura gradusah celsiya

Температура в Кельвинах

Такое название дано новой температурной единице по имени англичанина У. Томсона, впоследствии за неоценимые заслуги в развитии физики, получившего звание лорда Кельвина Ларгского. Им в 1848 году была предложена градусная единица для расчёта показаний температур в таком виде:

1 кельвин = 1/273,16 части температуры тройной точки воды.

По новой шкале отсчёт температуры начинается с абсолютного нуля. Под абсолютным нулём понимается состояние, равное величине минимальной внутренней энергии тела. Приведённое тождество можно охарактеризовать иначе:

1 К = 1/273,16 расстояния от абсолютного нуля до точки воды.

Тройная точка воды – это состояние равновесия пара, воды и льда. Абсолютный ноль по Томсону (0 К), это точка температуры, при которой прекращается движение молекул, газы не имеют никакого объёма, и называется такое их состояние – состоянием идеального холода. Достичь абсолютного нуля невозможно, но, благодаря расчётам учёного, удалось максимально к этому приблизиться. Весь смысл научных трудов сводился к тому, что вести подсчёты по такой шкале, где началом служит постоянная величина, принятая за абсолютный нуль, гораздо проще.

В новой шкале отсутствуют отрицательные величины. 0 К считается самой низкой температурой, которая возможна на Земле. Так, с точки зрения физиков и математиков, легче вычислять температуры, усреднять значения или выводить взаимоотношения плюсовых и минусовых градусов. Однако, когда речь идёт о значениях температур, представленных в Кельвинах, термин «градусы» не используют, ведь по шкале Томпсона значения определяются не градусами, а «абсолютной температурой».

temperatura celsiyah kelvinah

Сравнение двух температурных величин

Принятая абсолютная температурная величина 0 К взята за начало отсчёта по шкале Кельвина. Вплоть до 1968 г. новая мера градусной величины именовалась «градусом Кельвина», по подобию с «градусом Цельсия». Впоследствии научное сообщество, во главе с Генеральной комиссией, ответственной за обозначения мер и весов, официально переименовала температурную единицу в «кельвин», с сокращённым обозначением «К» и относительной величиной к Цельсию ( о С) равной: С/К = 1/274,15.

Существующая шкала температур Кельвина применяется чаще в научном мире, в химии, математике и физике, в частности – термодинамике. Далеко не всем понятно определение, что под К понимается термодинамическая температура тройной точки воды. И если простому обывателю знания температурных режимов необходимы на уровне погоды или приготовления пищи, то учёные используют в своих экспериментах ту систему, которая для конкретной работы представляется наиболее удобной.

Изучение технических определений, использующих данные шкалы Кельвина, введено в программу физико-математических вузов, или применяется для школьных классов с углублённым изучением данных предметов. Температурная шкала Кельвина как раз является более рациональной, нежели общераспространённая шкала Цельсия, при таких случаях, как, например, измерение цветовой температуры в лампах накаливания, осветительных приборах профессионального назначения (можно встретить обозначения 3000K; 6000K на фотокамерах, что говорит о яркости, качестве, др. температурных характеристиках прибора).

sravnenie temperaturnyh

Как перевести значения

Теперь, зная выведенные постоянные величины, переводить Кельвины в Цельсии и наоборот достаточно просто. Для этого нужно всего лишь к показанию градусов Цельсия добавить постоянную Кельвина.

Пример 1:

Пример 2:

Пример 3:

Нужно перевести 100 К в о С.

Если необходимо выполнить перевод «кельвинов» в градусы Цельсия, то надо из величины, взятой по шкале Томпсона (Кельвина), вычесть величину абсолютного нуля, равную 273,16.

Абсолютный нуль по Кельвину в переводе на шкалу Цельсия равен:

Измерения по Фаренгейту

Конвертацию значений из Фаренгейта в градусы Цельсия можно осуществить по несложным правилам, учитывая тот факт, что точка замерзания по Цельсию на 32 единицы ниже, чем по Фаренгейту.

Пример:

shkala farengeyta

Однако, при обратной конвертации из Цельсия в Фаренгейты, расчёты по приведённой системе будут неточными, поэтому лучше прибегнуть к разработанной Фаренгейтом таблице. А также можно воспользоваться онлайн-калькулятором, размещённым на любом тематическом сайте. Показатели принятой таблицы перевода величин и расчётные данные по онлайн-калькулятору выглядят так:

Источник

Какая температура равна кельвину?

Важные температуры в Кельвинах.

Температура Кельвинов
Абсолютный нуль 0 K
Температура замерзания воды
273.15 K
Тройная точка воды 273.16 K
Точка кипения воды 373.15 K

тогда кто использует кельвин?

температурная шкала, которая теперь известна как температурная шкала Кельвина. Эта шкала используется учеными для измерения экстремально высоких и низких температур. По шкале Кельвина градусы называются кельвинами (K), и символ градуса (°) не используется. Так 100 градусов Кельвина записывается как 100 К.

Что такое символ кельвина?

13-я CGPM (1967) приняла название кельвин (символ K) вместо «градуса Кельвина» (символ ° K) и определил единицу термодинамической температуры следующим образом: Кельвин, единица термодинамической температуры, представляет собой долю 1 / 273.16 термодинамической температуры тройной точки воды.

100 Кельвинов жарко или холодно?

температурная шкала, которая теперь известна как температурная шкала Кельвина. Эта шкала используется учеными для измерения экстремально высоких и низких температур. По шкале Кельвина градусы называются кельвинами (K), и символ градуса (°) не используется. Так 100 градусов Кельвина записывается как 100 К.

Почему 0 градусов Кельвина невозможно?

Однако есть одна загвоздка: абсолютный ноль невозможно достичь. Причина в том, что объем работы, необходимой для отвода тепла от вещества, существенно увеличивается, чем холоднее вы пытаетесь ехать. Чтобы достичь нуля кельвинов, вам потребуется бесконечный объем работы.

Почему Фаренгейт такой странный?

Он исходит от Даниэля Габриэля Фаренгейта, немецкого ученого, родившегося в Польше в 1686 году. В молодости, Фаренгейт стал одержим термометрами. Это может показаться странным, но в то время измерение температуры было большой проблемой. … Фаренгейт установил ноль на самой низкой температуре, которую он мог достичь с помощью водно-солевой смеси.

Что холоднее 32 F или 0 C?

Что холоднее F или 0 F?

Кельвин выше, чем по Цельсию?

Хотя величина градуса одинакова для Кельвина и Цельсия, нет точки, в которой эти две шкалы были бы равны: Температура по Цельсию всегда будет выше, чем по Кельвину.. Температура по Цельсию может быть отрицательной; Кельвин опускается до абсолютного нуля (отрицательной температуры нет).

Кельвин не использует градусы потому что это абсолютная шкала температуры с определенной конечной точкой. Когда вы пишете температуру с использованием шкалы Цельсия, Фаренгейта или Ренкина, вы включаете символ градуса. … Ответ связан с определением степени.

Кельвин не использует градусы потому что это абсолютная шкала температуры с определенной конечной точкой. Когда вы пишете температуру с использованием шкалы Цельсия, Фаренгейта или Ренкина, вы включаете символ градуса. … Ответ связан с определением степени.

Почему мы используем кельвин?

Температурная шкала Кельвина используется учеными потому что они хотели шкалу температур, где ноль отражает полное отсутствие тепловой энергии. … Многие квантово-механические свойства размываются из-за теплового перемешивания, происходящего в материалах.

Возможен ли абсолютный ноль?

Что холоднее: 0 C или 0 F?

Достигнуто 0 градусов Кельвина?

Возможен ли 0 Кельвин?

Как называется 0 Кельвин?

Шкала Кельвина (K), шкала абсолютной температуры (полученная путем сдвига шкалы Цельсия на −273.15 °, так что полный ноль совпадает с 0 K), признан международным стандартом для научного измерения температуры.

Почему замерзает 32 градуса по Фаренгейту?

Температура замерзания воды составляет 32 градуса по Фаренгейту, потому что уникальных характеристик молекулы воды H2O. … Для воды это происходит при 212 градусах по Фаренгейту. Замораживание происходит, когда молекулы жидкости становятся настолько холодными, что замедляются настолько, чтобы зацепиться друг за друга, образуя твердый кристалл.

Почему в США не используется метрика?

Основными причинами, по которым США не приняли метрическую систему, являются просто время и деньги. Когда в стране началась промышленная революция, дорогие производственные предприятия стали основным источником американских рабочих мест и потребительских товаров.

Цельсия лучше, чем Фаренгейта?

Какая температура холоднее 0 F или 200k?

C холоднее, чем F?

Что холоднее C или 139 F?

Источник

admin
Делаю сам
Adblock
detector