A hőmérséklet megadására többféle skála használatos. A mindennapi életben leggyakrabban a Celsius-fokkal találkozunk, bizonyos országokban azonban a Fahrenheit az általános, a tudományban és a műszaki területeken pedig a Kelvin is fontos szerepet tölt be. Ugyanazt a hőállapotot mindhárom rendszer más számmal fejezi ki, ezért utazáskor, műszaki leírások olvasásakor vagy recept követésekor hasznos ismerni a közöttük lévő kapcsolatot.
A Celsius-skála alapjai
A Celsius-skálát a víz halmazállapot-változásaihoz kötötték. A skála egyik nevezetes pontja a víz fagyáspontja, amely normál légköri nyomáson 0 Celsius-fok. A másik fontos pont a víz forráspontja, amely 100 Celsius-fok. A két érték közötti tartományt egyenlő részekre osztották, így alakult ki a Celsius-fokok rendszere.
A Celsius-skála Európában és a világ számos más részén a hétköznapi hőmérsékletmérés alapja. Időjárás-jelentésekben, sütési útmutatókban, fűtési beállításoknál és egészségügyi méréseknél is ezzel találkozhatunk. A testhőmérséklet egyik gyakran említett értéke 37 Celsius-fok, amelyhez a Fahrenheit-skálán 98,6 Fahrenheit-fok tartozik.
A Fahrenheit-skála jellemzői
A Fahrenheit-skála Daniel Gabriel Fahrenheit nevéhez kapcsolódik. Elsősorban az Egyesült Államokban használják a mindennapi életben, így az ottani időjárás-jelentések és háztartási eszközök gyakran Fahrenheitben mutatják a hőmérsékletet. Emiatt fontos tudni, hogy a Celsius és a Fahrenheit fokbeosztása eltér egymástól.
A víz fagyáspontja ezen a skálán 32 Fahrenheit-fok, míg a forráspontja 212 Fahrenheit-fok. Ezek a nevezetes értékek jól szemléltetik, miért nem elegendő egyszerűen ugyanazt a számot egyik skáláról a másikra átírni. A skálák kezdőpontja és egy fok nagysága is különbözik.
A Celsius és Fahrenheit közötti átváltásnál először a Celsiusértéket meg kell szorozni a megfelelő átváltási aránnyal, majd hozzá kell adni a Fahrenheit-skála eltérő kezdőpontjához tartozó eltolást. Fordított irányban először ezt az eltolást kell figyelembe venni, majd az eredményt el kell osztani az átváltási aránnyal. A pontos eredményhez érdemes Celsius és Fahrenheit átváltót használni.
A Kelvin szerepe
A Kelvin-skálát William Thomson, más néven Lord Kelvin munkásságához kötik. Ez abszolút hőmérsékleti skála, amelynek kiindulópontja az elméleti abszolút nulla. Ennél alacsonyabb hőmérsékletet a klasszikus fizikai értelmezés szerint nem lehet elérni. A Kelvin használatakor általában nem mondjuk azt, hogy kelvin-fok, hanem egyszerűen kelvinről beszélünk.
A Kelvin és a Celsius fokköze azonos, ezért a két skála között az eltérés állandó. A víz fagyáspontja 273,15 kelvin, ami 0 Celsius-foknak felel meg. Átváltáskor Celsiusból Kelvinbe az állandó eltolást hozzá kell adni a Celsiusban megadott értékhez. Kelvinből Celsiusba ugyanezt az eltolást le kell vonni. Részletes számoláshoz használd a Celsius és Kelvin átváltót.
Átváltás a gyakorlatban
A megfelelő képlet kiválasztása attól függ, melyik skáláról melyikre szeretnél áttérni. A Celsius és Fahrenheit esetében szorzásra, osztásra és egy eltolásra is szükség van. A Celsius és Kelvin között egyszerűbb a kapcsolat, mert a fokköz azonos, csak a kezdőpont más. Ezért ott elegendő az állandó különbséget hozzáadni vagy levonni.
- Celsiusból Fahrenheitbe: a Celsiusértéket a skálák fokközének arányával kell megszorozni, majd hozzá kell adni az eltolást.
- Fahrenheitből Celsiusba: a Fahrenheitértékből le kell vonni az eltolást, majd az eredményt a fokközök arányával kell osztani.
- Celsiusból Kelvinbe: a Celsiusértékhez hozzá kell adni a két skála kezdőpontja közötti állandó különbséget.
- Kelvinből Celsiusba: a kelvinértékből le kell vonni ugyanezt az állandó különbséget.
Gyors ellenőrzésként érdemes megjegyezni, hogy 0 Fahrenheit-fok -17,7778 Celsius-foknak felel meg. Ha a számolás eredménye ettől nagyon eltérő nagyságrendet mutat, valószínűleg felcserélted a műveleteket, vagy elmaradt az eltolás figyelembevétele. Fahrenheitből Celsiusba történő számoláshoz segítséget ad a Fahrenheit és Celsius átváltó.
