Trzy najważniejsze skale temperatury
Na świecie używa się trzech głównych skal temperatury: Celsjusza (Europa, większość świata), Fahrenheita (USA, Bahamy, Liberia) i Kelwina (nauka, fizyka, astronomia).
Wzory na przeliczanie
- °F → °C: (°F − 32) × 5/9
- °C → °F: °C × 9/5 + 32
- °C → K: °C + 273,15
- K → °C: K − 273,15
- °F → K: (°F − 32) × 5/9 + 273,15
- K → °F: (K − 273,15) × 9/5 + 32
Skala Celsjusza
Wprowadzona w 1742 r. przez szwedzkiego astronoma Andersa Celsiusa. Zero punktu - topnienie lodu, 100 - wrzenie wody pod ciśnieniem 1 atm. Najbardziej intuicyjna w życiu codziennym. W Polsce używana w pogodzie, kuchni, medycynie.
Skala Fahrenheita
Daniel Gabriel Fahrenheit ustalił ją w 1724 r. Punkt 0 °F to temperatura mieszaniny lodu, soli i wody (najniższa, jaką potrafił uzyskać). Punkt 100 °F miał być temperaturą ciała człowieka (pomylił się o 1,3 °F). Skala drobniej dzieli zakres pogody (0-100 °F to mniej więcej zima-lato), dlatego w USA jest popularna.
Skala Kelvina
William Thomson (lord Kelvin) wprowadził ją w 1848 r. Zero kelwinów to zero absolutne - najniższa możliwa temperatura, w której zatrzymuje się ruch atomów. Stopień Kelvina ma tę samą wielkość co stopień Celsjusza, więc różnica między nimi to zawsze 273,15. Używana w fizyce, astronomii, kriogenii. Nie pisze się "stopni Kelvina" - tylko "kelwinów" lub po prostu K.
Charakterystyczne wartości
- Zero absolutne: −273,15 °C = −459,67 °F = 0 K
- Najzimniejsze miejsce na Ziemi: −89,2 °C (Antarktyda, 1983)
- Topnienie lodu: 0 °C = 32 °F = 273,15 K
- Temperatura ciała: 36,6 °C = 97,9 °F
- Wrzenie wody: 100 °C = 212 °F = 373,15 K
- Najgorętsze miejsce: 56,7 °C (Dolina Śmierci, 1913)
- Topnienie żelaza: 1538 °C = 1811 K
- Powierzchnia Słońca: ok. 5778 K = 5505 °C
Czemu USA używa Fahrenheita?
Historia. Brytyjczycy ustalili Fahrenheita jako standard w XVIII w., a USA odziedziczyły to po nich. Wielka Brytania w 1965 r. przeszła na Celsjusza (oprócz pogody w starszych mediach). USA pozostały jednym z trzech krajów używających Fahrenheita oficjalnie - w nauce, NASA czy na lotniskach jednak Celsjusza.
Praktyczne reguły konwersji w głowie
Szybka aproksymacja Celsjusza na Fahrenheit: °C × 2 + 30 ≈ °F. Na przykład 20 °C × 2 + 30 = 70 °F (rzeczywiście 68 °F - błąd 2 °F, akceptowalny). W drugą stronę: (°F − 30) ÷ 2 ≈ °C.
Punkty stałe i kalibracja
W metrologii kalibruje się termometry przez punkty stałe: topnienie lodu (0 °C), wrzenie wody (100 °C przy 1013 hPa) i punkt potrójny wody (0,01 °C - ten sam stan dla wszystkich trzech faz). To pozwala uzyskać pomiar z dokładnością do 0,001 °C w laboratorium.