Как перевести температуру из градусов Цельсия в градусы Кельвина

Точные измерения температуры имеют важнейшее значение в науке, промышленности и повседневной жизни. Для этих целей используются различные температурные шкалы, среди которых наиболее распространены шкала Цельсия и шкала Кельвина. Хотя эти шкалы тесно взаимосвязаны, между ними есть принципиальные различия. В статье подробно рассказывается, как перевести температуру из градусов Цельсия в градусы Кельвина.

История создания шкал Цельсия и Кельвина

Шкала Цельсия была предложена в 1742 году шведским астрономом Андерсом Цельсием. Изначально в его шкале за 0 градусов принималась температура кипения воды, а за 100 градусов - температура замерзания. Позже, в 1744 году, его соотечественник Мартин Штремер изменил направление шкалы, установив 100 градусов за точку кипения воды, а 0 градусов - за точку плавления льда.

Шкала Кельвина была предложена в 1848 году английским физиком Уильямом Томсоном, получившим впоследствии титул лорда Кельвина. В основу этой шкалы была положена абсолютная термодинамическая температура. Началом отсчета в шкале Кельвина был выбран абсолютный ноль (-273,15°С), то есть температура, при которой прекращается тепловое движение.

Принципиальные отличия шкал Цельсия и Кельвина

Хотя шкалы Цельсия и Кельвина основаны на сходных принципах и имеют одинаковую величину градуса, между ними есть несколько ключевых различий:

• Начало отсчета в шкале Кельвина соответствует абсолютному нулю (-273,15°С), в то время как в шкале Цельсия за начало отсчета принята температура плавления льда;
• Шкала Кельвина является абсолютной шкалой, а Цельсия - относительной;
• Единица измерения в Кельвинах - просто "кельвин", а в Цельсиях - "градус Цельсия";
• Шкала Кельвина чаще используется в научных расчетах, а Цельсия - в быту и технике.

Тем не менее, благодаря линейной зависимости между шкалами их показания можно легко перевести друг в друга с помощью простой формулы.

Практические аспекты перевода градусов из одной шкалы в другую

Для перевода градусов Цельсия в Кельвины используется следующая формула:

K = °C + 273,15

Где К - температура в Кельвинах, °C - температура в градусах Цельсия. Таким образом, чтобы перевести температуру, нужно к ее значению в градусах Цельсия прибавить 273,15.

Рассмотрим конкретный пример. Допустим, нужно перевести 22°С в Кельвины. Подставляем это значение в формулу:

K = 22°C + 273,15 = 295,15 К

Ответ: 22 градуса Цельсия = 295,15 Кельвинов.

Для обратного перевода, из Кельвинов в Цельсии, используется формула:

°C = К - 273,15

Рассмотрим еще один пример. Допустим, нужно перевести 523 Кельвина в градусы Цельсия:

°C = 523 К - 273,15 = 249,85°С

Ответ: 523 Кельвина = 249,85 градусов Цельсия.

Типичные ошибки при переводе градусов

Несмотря на простоту формул, на практике при переводе температур из одной шкалы в другую нередко допускаются ошибки. Рассмотрим наиболее распространенные из них.

1. Неверное определение начальной и конечной шкалы. Необходимо четко понимать, из какой шкалы переводится значение температуры (Цельсия или Кельвина), и в какую шкалу нужно перевести.
2. Перепутывание формул. Часто путают формулы прямого и обратного перевода. Важно использовать правильную формулу в зависимости от поставленной задачи.
3. Ошибки округления. При переводе температур часто приходится округлять значения. Это также может приводить к неточностям.
   

Рекомендации по избеганию ошибок

Чтобы избежать типичных ошибок при переводе температур, рекомендуется:

• Внимательно анализировать условие задачи и определять, какое преобразование требуется выполнить;
• Записывать полностью условие задачи со всеми исходными данными;
• Перед подстановкой в формулу проверять соответствие единиц измерения;
• При необходимости округления делать это только на последнем этапе вычислений.

Часто задаваемые вопросы

Перевод температурных шкал порождает много вопросов даже у опытных инженеров и исследователей. Рассмотрим ответы на наиболее популярные из них:

• Какая формула используется для перевода 100 градусов Цельсия в Кельвины? 100 градусов Цельсия = 100 + 273,15 = 373,15 Кельвина.
• Сколько кельвинов в минус 40 градусах Цельсия? Минус 40 градусов Цельсия = -40 + 273,15 = 233,15 Кельвина.