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溫度單位和溫度單位換算的詳細說明

來源: 作者: 發布日期:2020-05-28 09:46:21

 了解有關溫度,溫度標度,溫度單位和溫度單位轉換的信息。

幾種常見溫度下溫度單位之間的快速比較
圖片說明
 
      上面的圖表說明了幾種常見溫度下溫度單位之間的快速比較。確保室溫變化并且人體溫度不總是37°C(98.6°F)。另外,水的沸點取決于氣壓,并不總是精確地為100°C。但是,正確加熱后,真正的芬蘭桑拿浴室始終至少要保持100°C(212°F(華氏))。
 
      不久前,我寫了一篇有關壓力單位的博客文章,我想寫一個類似的關于溫度單位及其轉換的好主意  。讓我們首先簡要了解一下實際溫度,然后了解一些非常常見的溫度單位,非常后查看它們之間的轉換。
 
什么溫度
 
      溫度是一個密集的量,它描述了物質的  能量狀態。所有材料都具有不斷運動,振動或旋轉的原子和分子。簡化一個困難的主題,它們移動的越多,材料的溫度就越高。物體的溫度可以通過其原子和分子的  平均動能來定義,溫度的定義我們可以相對容易地理解。 開爾文(Kelvin) 是稱為熱力學溫度(T)的基本物理量的單位,當前定義為水的三點  (精確地為0.01°C / 32.02°F)的熱力學溫度的1 / 273.16  。
 
那么,什么是熱的,什么是冷的? 
 
      都是相對的,所以這些術語“冷”和“熱”都不是很準確或科學。因此我們需要更具體的方式來指示溫度。在非常近的幾個世紀中,已經開發出幾種不同的溫度標度和單位。而且,由于在世界各地使用了不同的秤,因此仍在使用幾種不同的秤。某些舊溫度標尺的實際規格非常初并不十分準確(例如人體溫度),但后來又創建了特定而準確的參考點和規格。
 
      對于高溫,實際上沒有任何限制,并且可能會達到很高的溫度。例如,太陽表面的溫度為5800開爾文,而太陽內部的溫度則高達1360萬開爾文。
 
      但是對于非常低溫度,有一個非常具體的限制,即  絕對零溫度,這是非常低的可能溫度。絕對零是可能永遠無法達到的理論狀態。理論上,原子的所有運動將幾乎完全停止,僅保留量子機械零點能量。絕對零溫度等于0開爾文,-273.15°C或-459.67°F。在外層空間,溫度非常冷,宇宙的平均溫度低于3開爾文。
 
      但是,讓我們接下來看一些非常常見的溫度標度和單位。
 
國際溫標
 
      熱力學溫度很難測量,已經發布了一些用于實際測量的國際溫度標度:
 
      ITS-27;1927年國際溫標
      IPTS-48;1948年國際實用溫度標尺
      IPTS-68;1968年國際實用溫度標度
      ITS-90;1990年國際溫標
      還使用了一些其他標尺,例如PLTS-2000,用于改進0.9 mK ... 1 K范圍內的極低溫的測量(臨時低溫標尺2000)。
 
      根據國際協議,當前的 ITS-90秤  基于上述熱力學溫度(T)。該標尺定義了一種校準特定種類溫度計的方法,使結果在全世界范圍內都是精確和可重復的。還認為數值當時盡可能接近實際熱力學溫度(T)。用于實現ITS-90溫度標度的方法包括固定點和用于在固定值之間插入溫度的函數。
 
溫度單位
      開爾文(K)
            開爾文(Kelvin)是國際標準制  (SI)中溫度的  基本單位。開爾文單位的縮寫是K(無度數或度數符號)。開爾文單元非常早由威廉·湯姆森(Lord Kelvin)于1848年提出。
 
            如前所述,開爾文當前定義為水的三點熱力學溫度的分數1 / 273.16,絕對零點為0K。一個開爾文的大小與攝氏溫度相同。冰融化的溫度為273.15 K(水的三相點為273.16 K)。  
 
            開爾文經常用于科學和技術。無論如何,它在日常生活中使用得并不多。用ITS-90表示的開爾文溫度符號是大寫字母T 90。
 
      開爾文的新定義有望在不久的將來發布,將開爾文與玻耳茲曼常數聯系起來,繼續通過基本物理常數定義所有國際單位的工作。
 
      攝氏(°C)
 
            攝氏溫度當前是國際標準制中溫度的衍生單位,而開爾文是基本單位。攝氏度的縮寫是°C(攝氏度),一攝氏度的大小與一開爾文的大小相同。單位和實際攝氏溫度標度是由瑞典人安德斯攝氏溫度于1742年首次提出的。攝氏溫度標度的兩個主要參考點是水的  凝固點  (或冰的熔點)定義為0°C,  沸點為的水  是100°C。
 
            冰的熔點是一個相對準確的規格(假設您已經純化了冰,并且已正確攪拌),但實際上水的沸騰溫度并非如此準確,因為沸騰溫度在很大程度上取決于大氣壓。由于攝氏溫度是從開爾文派生的SI單位,因此它也與ITS-90鏈接,并且其符號是小寫字母t 90。根據ITS-90,冰的熔點略低于0°C,在正常大氣壓下水的沸點約為99.974°C。
 
            攝氏溫度單位比開氏溫度單位更適合日常使用,并且在全球范圍內非常流行,盡管在美國使用的并不多。攝氏度有時也稱為攝氏度。
 
      華氏度(°F)
 
            華氏度的縮寫是°F。華氏秤非常初由一位叫Gabriel Fahrenheit的荷蘭人于1724年引入。該秤的兩個主要參考點是水的  冰點  指定為32°F  ,人體溫度為  96°F。
 
            實際上,很容易看出人體的溫度不是非常精確的定義。
 
            如今,華氏溫度表已被重新定義,冰的熔點正好是32°F,水的沸點正好是212°F。人體的溫度按修訂后的比例約為98°F。
 
            在許多地區,華氏溫度已被攝氏溫度單位代替,但美國,加勒比海地區仍在使用華氏溫度,而澳大利亞和英國仍與華氏溫度同時使用。
 
      朗肯(°R,°Ra)
 
            朗肯標度縮寫為°R或°Ra。1859年,蘇格蘭威廉·蘭金(William Rankine)提出了蘭金量表,距開爾文量表僅幾年。蘭氏刻度的參考點是  絕對的零點,  為0°R,就像開爾文刻度一樣。一個蘭金度的大小與一個華氏度的大小相同,但零點卻大不相同。水的冰點等于491.67°朗肯。
 
            朗肯不是廣泛使用的量表。它已在美國的某些技術領域中使用,但NIST不建議再使用Rankine。
 
 
 
      Réaumur(°Ré,°Re)
 
            Réaumur秤由RénedeRéaumur于1730年引入。它的參考點是水的  凝固點  0°Ré  ,水的沸點  是80°Ré。
 
            Réaumur音階在歐洲和俄羅斯的某些地區使用,但在上個世紀主要消失了。
 
溫度單位之間的轉換
 
下表提供了將溫度讀數從一個單位轉換為另一單位的計算公式。
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cgs溫度單位
 
      縮寫  “ cgs”  來自單詞“ 厘克-秒 ”。正如這些詞所暗示的那樣,cgs系統是公制的一種變體,但不是使用米,而是以厘米為長度單位,而不是千克,以克為質量單位。使用這些cgs基本單位可以得出不同的cgs機械單位。
 
 
      CGS是相當古老的系統,大部分已首先由MKS(米-千克-秒)系統取代,然后由SI系統取代。但是,您有時仍然會遇到一些cgs單位。
 
 
      cgs系統沒有自己的溫度單位,因此您使用相同的溫度單位:開爾文,攝氏度和華氏度。
 

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