Celsius–Kelvin átváltás

A Kelvin (K) a hőmérséklet SI-alapegysége, a tudományban és a műszaki gyakorlatban ezt használják. A Kelvin-skála egy fokának mérete megegyezik a Celsius-fokéval, csak a nullpontja más: a 0 K az abszolút nulla fok, a lehető legalacsonyabb hőmérséklet, ami −273,15 °C.

Az átváltás ezért egyszerű összeadás vagy kivonás:

K = °C + 273,15 és °C = K − 273,15

Ez a Celsius Kelvin átváltás kalkulátor mindkét irányban számol, és a Fahrenheit-értéket is megadja (Kelvin Celsius átváltás és Celsius Fahrenheit is egy helyen).

Fizika- és kémiaórán, laborban, a műszaki dokumentációkban és a tudományos cikkekben szinte mindig Kelvinben adják meg a hőmérsékletet, a hétköznapokban viszont Celsiusban gondolkodunk. A kalkulátor ezt a kettőt köti össze, és tizedesjegyekkel is pontosan számol, így a 273,15-ös eltolást sem kell fejben tartanod.

A kalkulátor a fenti értékeket bármely hőmérsékletre kiszámolja.

A Kelvin abszolút hőmérsékleti skála, ezért helyesen „293 K”, nem „293 °K”. A fokjel elhagyását 1967-ben fogadta el az Általános Súly- és Mértékügyi Konferencia. A szóbeli kifejezés: „293 kelvin”.

A hőmérséklet-különbség Celsiusban és Kelvinben számszerűen ugyanannyi: ha egy test 20 °C-ról 30 °C-ra melegszik, a változás 10 K. Ezért a fizikai képletekben (például a fajhőnél) a ΔT-t Kelvinben szokás megadni, de ugyanaz a szám, mint Celsiusban.

A Celsius-skála eredetileg a víz fagyás- és forráspontjához igazodott (0 °C és 100 °C légköri nyomáson); ma a Kelvinből van levezetve, így a két skála közötti kapcsolat pontosan rögzített. A Kelvin 2019 óta a Boltzmann-állandó rögzített értékén alapul.

Minden olyan képletnél, amelyben a hőmérséklet szorzóként vagy osztóként szerepel, nem pedig különbségként:

• Gáztörvények: pV = nRT – itt a T mindig Kelvinben értendő. Egy 20 °C-os gáz 40 °C-ra melegítve nem kétszeresére nő, hanem 313,15 / 293,15 ≈ 1,068-szorosára.
• Hősugárzás: a kisugárzott teljesítmény a Kelvinben mért hőmérséklet negyedik hatványával arányos.
• Fotózás, világítás: a fény színhőmérsékletét Kelvinben adják meg (meleg fehér kb. 2700 K, nappali fény kb. 5500–6500 K).
• Csillagászat, kriogenika: a csillagok felszíni hőmérséklete, a szupravezetők kritikus hőmérséklete.

Ha Celsiusban számolsz egy gáztörvényes feladatot, akár negatív térfogatot vagy nullával osztást is kaphatsz; ezért mindig előbb Kelvinre válts.

1. 25 °C hány Kelvin? 25 + 273,15 = 298,15 K.

2. 77 K (a folyékony nitrogén forráspontja) hány Celsius-fok? 77 − 273,15 = −196,15 °C.

3. Egy gáz zárt tartályban 300 K-ről 360 K-re melegszik. A nyomás 360 / 300 = 1,2-szeresére nő (állandó térfogaton).

A mindennapi gyakorlatban a 273,15 helyett gyakran 273-mal kerekítenek; iskolai feladatoknál kövesd a tankönyv vagy a tanár előírását.

4. A szobahőmérséklet (20 °C) és a testhőmérséklet (37 °C) különbsége 17 °C, vagyis 17 K is; különbségnél tehát nem kell átváltani, csak az abszolút értékeknél.

• Negatív Kelvin: nincs ilyen, a skála az abszolút nullától indul. Ha negatív Kelvint kapsz, elírtad az irányt.
• A 273,15 kihagyása gáztörvényeknél: Celsiusban számolva a gáztörvények hibás eredményt adnak.
• Fokjel a Kelvin előtt: a „°K” jelölés elavult és helytelen.