Różnica między stopniami Celsjusza i Kelvina

Celsjusz vs Kelvin

Celsjusz i Kelvin to dwie jednostki pomiaru temperatury. W świecie naukowym te dwa sposoby kalibracji są bardzo ważne. Rzeczywiście mają one szczególne podobieństwa, które mogą być przyczyną pomieszania między nimi. Niemniej jednak mają one bardzo wyraźne cechy, które są wykorzystywane w praktycznych zastosowaniach w wielu dziedzinach nauki lub przemysłu.

Przede wszystkim system Celsjusza został opracowany przez Andersa Celsjusza już w 1742 r. Do 1954 r. Celsjusz był opisywany jedynie w punktach wrzenia (100 ° C) i zamarzania (0 ° C) wody (w standardowych warunkach ciśnienia atmosferycznego). Stało się tak ze względu na wygodę w kalibrowaniu przyrządów do pomiaru temperatury, takich jak zwykły termometr, termopara i aparat Boyle'a.

Ale po roku 1954 Celsjusz otrzymał nową definicję, włączając zmienne punktu potrójnego wody i koncepcję zera absolutnego. W odniesieniu do zera bezwzględnego, faktycznie wynosi dokładnie -273,15 ° C, podczas gdy punkt potrójny wynosi 0,01 ° C. Jak na ironię, pierwsza z nich jest wciąż klasyczną definicją Celsjusza nauczanego obecnie w wielu instytucjach edukacyjnych.

Natomiast Kelvin został ukuty na cześć Sir Williama Thomsona, barona Kelvina. To on zaproponował, aby istniał inny układ o takiej samej wielkości jednostki jak Celsjusz, ale różny w opisywaniu 0 stopni jako absolutnego zera (nie w standardowych ciśnieniach atmosferycznych lub w przypadku, gdy materia nie wykazuje entropii - w rzeczywistości nieosiągalna temperatura ). Dzięki temu Kelvin jest absolutną skalą pomiaru temperatury.

Jest to prawdopodobnie również powód, dla którego można go łatwo włączyć do dowolnego rodzaju równania matematycznego mającego zmienne temperatury. W przypadku Celsjusza musisz najpierw przekonwertować go na Kelvina, aby można go było zastosować. W odniesieniu do konwersji jest to dość łatwe. Wystarczy dodać 273,15 do wartości Celsjusza, jeśli chcesz przekonwertować ją na Kelwiny (K = ° C + 273,15), odejmując tę ​​samą stałą od podanej wartości Kelwina, aby przekonwertować ją na Celsjusza (° C = K - 273,15).

Skala Kelvina wykorzystuje w swojej definicji zero bezwzględne i potrójny punkt, dlatego mają one podobne miary jednostkowe z Celsjuszem. Dzięki temu można po prostu stwierdzić, że -273,15 ° C jest równe 0 K, podczas gdy 0 ° C jest równe -273,15 K. jeśli uważnie przyjrzysz się ich relacji, zdasz sobie sprawę, że najniższy punkt osiągalny w skali Kelvina będzie wynosić zero, ponieważ w tego typu systemie nie będzie ujemnych temperatur. Dzięki temu 0 Kelwinów naprawdę wynosi zero i nie ma niższej temperatury niższej niż w przeciwieństwie do Celsjusza.

Streszczenie:

1. Kelvin jest bardziej bezwzględnym systemem pomiaru temperatury w porównaniu do skali Celsjusza.
2. Ze względu na swój absolutny charakter, Kelvina można łatwo używać w połączeniu z dowolną notacją matematyczną dotyczącą temperatury.
3. Nie ma ujemnych wartości w systemie pomiaru temperatury Kelvina.