Az átlagos napi hőmérséklet mérésekor a Celsius fok és a Kelvin skála a leggyakrabban használt egységek. De mi történik, amikor extrém hőmérsékletekről beszélünk, mint például -90 Celsius fok? Milyen átváltási szabályok érvényesek, és hogyan számolhatunk ezekkel a skálákkal? Ebben a cikkben bemutatjuk a Celsius és Kelvin közötti átváltási módszereket, és válaszolunk arra a kérdésre, hogy pontosan hány Kelvin a -90 Celsius fok.
Mi az a Celsius és Kelvin skála?
A Celsius fok és a Kelvin skála a hőmérséklet mérésére szolgáló két legelterjedtebb egység. A Celsius skála a víz fagyáspontját 0 °C-nál és a forráspontját 100 °C-nál jelöli, míg a Kelvin skála a hőmérsékletet a nullára, az abszolút nulla pontjára vonatkoztatja, amely a legalsó lehetséges hőmérséklet, és -273,15 Celsius fokkal egyenlő. A Kelvin skála fő célja, hogy a hőmérsékleteket az abszolút nulla ponttól mérje, így biztosítva, hogy a hőmérséklet soha ne legyen negatív.
A Kelvin skálát főleg tudományos alkalmazásokban használják, például a fizikában, míg a Celsius skála a mindennapi életben, például az időjárás jelentésekben, a konyhában és a háztartásokban van jelen.
Celsius és Kelvin közötti átváltás
A Celsius és Kelvin skálák közötti átváltás rendkívül egyszerű. Az átváltáshoz egy alapvető képletet kell alkalmaznunk:
K = °C + 273,15
Ez azt jelenti, hogy ha tudjuk a hőmérsékletet Celsius fokban, akkor ehhez a számhoz hozzáadunk 273,15-öt, és megkapjuk azt a hőmérsékletet Kelvinben. Fordítva, ha Kelvinben van megadva a hőmérséklet, akkor a következő képlettel átválthatjuk Celsius fokra:
°C = K – 273,15
Most, hogy megértettük az alapokat, nézzük meg, hogyan alkalmazhatjuk ezeket az átváltási képleteket egy gyakorlati példán keresztül.
Példa: -90 Celsius fok Kelvinben
Most nézzük meg, hogyan váltjuk át a -90 Celsius fokot Kelvinre. A fent említett képletet alkalmazva, hozzáadjuk a -90-hez a 273,15-öt:
K = -90 + 273,15 = 183,15 K
Tehát -90 Celsius foknak megfelelő hőmérséklet Kelvinben 183,15 K. Ez az érték az abszolút nulla fölötti hőmérsékletet jelöli, amely még mindig rendkívül alacsony, de a Kelvin skálán már pozitív értéket mutat.
Miért fontos a Kelvin skála a tudományban?
Miért van szükség a Kelvin skálára, ha a Celsius fok is jól működik a mindennapi életben? A válasz egyszerű: a Kelvin skála az abszolút nulla pontot használja alapnak, és az egyedüli skála, amely tudományos mérésekhez megfelelő. Az abszolút nulla (-273,15 Celsius fok) az a hőmérséklet, ahol minden molekuláris mozgás leáll, és a hőenergia teljesen megszűnik. A tudományos kísérletek, különösen a fizika és a termodinamika területén, az abszolút hőmérsékleti skála (Kelvin) alkalmazása alapvető fontosságú, mivel lehetővé teszi az olyan méréseket, amelyek a hőenergiát és a rendszerek viselkedését pontosan modellezhetik az abszolút nulla pont körül.
Mi történik, ha a hőmérséklet negatív?
A Celsius skálán a negatív hőmérsékletek a víz fagyáspontja alatt elhelyezkedő hőmérsékleteket jelentik, de a Kelvin skálán nem találunk negatív értékeket, mivel az abszolút nulla pontot tekintik a nulla hőmérsékletnek. Ezért a tudományos és mérnöki alkalmazásokban, ahol rendkívül alacsony hőmérsékletekkel dolgoznak, mindig a Kelvin skálát használják, hogy elkerüljék a negatív hőmérsékleti értékeket.
Összegzés
A Celsius és a Kelvin skálák közötti átváltás rendkívül egyszerű: ha Celsius fokban mérjük a hőmérsékletet, hozzáadjuk 273,15-öt, és így kapjuk meg a Kelvin értéket. A -90 Celsius fok átváltásával például 183,15 K-ot kapunk. A Kelvin skála az abszolút nulla pont körüli mérésekhez szükséges, és a tudományos alkalmazásokban, például a fizika és a termodinamika területén, alapvető fontosságú. A Kelvin skála biztosítja, hogy a tudományos mérések mindig pontosak és megfelelőek legyenek, mivel kizárja a negatív hőmérsékleteket és lehetővé teszi az abszolút nulla pont körüli méréseket.
