开尔文温标和摄氏温标

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简介

测量温度的过程对于获取与特定区域相关的信息非常重要。然后，这些信息可用于进行即时评估。为了创建合适的温度测量标度，人们进行了许多探索。第一个用于测量温度的装置是温度计。18世纪，伽利略·华伦海特制作了第一个温度计，它是一种水银温度计。华氏温标是一种测量标度，至今仍在使用。人们继续探索合适的温度测量标度。后来，安德斯·摄尔修斯于1972年引入了摄氏温标。开尔文勋爵于1848年引入了开尔文温标。

什么是开尔文温标？

基于某些热力学原理而开发的标度称为开尔文温标。开尔文温标的特性不依赖于任何物质。它是温度的国际单位制标度。用符号K表示。在此温度标度上，水的冰点为273开尔文，称为绝对零度。水的沸点为373开尔文。由于温度的最小值为0K，因此在开尔文温标中，温度的负值是不可能的。开尔文温标表示热力学温度的变化。它是许多科学分支中计算温度的主要单位。

开尔文温标是基于热力学数据开发的，特别是卡诺循环。与其他标度（如摄氏和华氏温标）相比，开尔文温标从零开始，称为绝对温度。"-273°C"用0K表示。开尔文勋爵开发了这个标度，因为需要绝对零度。开尔文温标中的刻度单位是开尔文，并且基于摄氏单位。因此，1K与"1°C"相同。

开尔文温标的用途

开尔文温标在许多领域都有应用。下面列出了一些使用开尔文温标的领域。

• 光源的色温度是借助开尔文温标测量的。

• 电子设备的噪声温度通常用开尔文温标测量。

• 在天文学领域，也使用开尔文温标。

• 它还包括零作为温度的缺失。

摄氏度转换为开尔文

摄氏和开尔文是两个重要的单位，可用于测量特定材料的冷热程度。它们也可以相互转换。为此，可以使用一个简单的数学公式进行转换。公式为：

$$\mathrm{T (K)= T (°C)+ 273.15}$$

因此，加上273.15将导致将摄氏度温度转换为开尔文温度。这个公式已在物理学、化学和数学等许多科学分支中用于计算许多重要术语。

水的沸点用开尔文表示是多少？

摄氏温标上水的沸点是100°C。可以使用以下公式将其转换为开尔文温标：

$$\mathrm{T (K)= T (°C)+ 273.15}$$

$$\mathrm{=100+273.15=373.15K}$$

因此，水的沸点在开尔文温标上是373.2 K。

水的冰点用开尔文表示是多少？

摄氏温标上水的冰点是"0°C"。这个值也可以通过加273.15转换为开尔文温标。也就是说：

$$\mathrm{T (K)= T (°C)+ 273.15}$$

$$\mathrm{=0+273.15=273.15K}$$

因此，水的冰点在开尔文温标上是273.15K。

什么是1开尔文？

1开尔文定义为1/273.16，即3.6609×10^-3。它是H₂ O的三相点的温度。1开尔文是开尔文温标中的基本增量。因此，开尔文是温度的某个分数。

什么是摄氏温标？

另一个温度标度是摄氏温标。"°C"是摄氏温标的单位。当摄氏温标首次引入时，水的沸点用零摄氏度表示，熔点用"100°C"表示。但目前，范围从"0°C到100°C"。在1摄氏度的差异下，标度上有100个刻度。在开尔文温标中，绝对零值是"-273°C"。因此，在摄氏温标中，温度的负值是可能的。

Celsius_kelvin_estandar_1954.png：Homo logos衍生作品：kismalac，CelsiusKelvin，CC BY-SA 3.0

摄氏温标的开发

正确识别特定物质的温度对于收集更多数据非常重要。安德斯·摄尔修斯首先引入了摄氏温标，它与我们现在使用的标度相反。因为标度的起点是100，终点是零。后来，许多科学家，如里昂的科学家和让-皮埃尔·克里斯丁，将其反转为目前的形式，其中水的冰点和沸点分别为"0°C"和"100°C"。里昂的科学家还开发了水银温度计。由于摄氏温标上有100个刻度，因此摄氏温标也被称为百分温标。

结论

测量温度对于计算多种物质的冷热程度非常重要。开尔文温标和摄氏温标用于以特定的单位表示温度。它们的区别在于，开尔文温标具有绝对零度，这意味着开尔文温标中不存在负值，第一个值为零。但在摄氏温标中，存在负值，但其范围超过100个刻度。并且可以轻松地用于计算温度。开尔文温标中的温度值也可以使用简单的数学方程式转换为摄氏度。

常见问题

1. 热量与温度有什么区别？

能量的形式用热量来表征。而温度测量的是物质中存在的冷热程度。

2. 太空是否处于绝对零度？

太空的温度并非绝对零度，而是高于该值，为2.7K。在摄氏温标上，该值为"-455°C"。

3. 华氏温标和摄氏温标哪个更好？

摄氏温标优于华氏温标。这是因为存在100个刻度。在摄氏温标中，水的冰点和沸点分别为"0°C"和100°C。这使得它比华氏温标更精确。

4. 如何将°F转换为°C？

可以使用以下公式将"°F"温度标度转换为°C：

$$\mathrm{°C =\frac{5}{9(°F - 32)}}$$

这样，就可以得到°C下的温度。

5. 水在华氏温标下的冰点和沸点是多少？

水在华氏温标下的冰点和沸点分别为32°F"和212°F"。