Hoe converteer je Celsius naar Kelvin?

Wat is temperatuur?

Temperatuur is de intensiteit van de warmte of koude van een object. Thermodynamische temperatuur kan worden gedefinieerd als een maat voor de kinetische energie van moleculen (of atomen) van het object. Over het algemeen geldt dat hoe sneller de moleculen in een object bewegen, hoe hoger de kinetische energie en temperatuur zullen zijn.

Een andere manier om temperatuur te definiëren, is om twee objecten te beschouwen die uit verschillende metalen bestaan ​​(warmtegeleiders). Wanneer deze objecten lang genoeg in contact worden gehouden, zullen ze een toestand van "thermisch evenwicht" bereiken. Equilibrium geeft aan dat de objecten geen netto (warmte) energie meer aan elkaar overdragen. We zouden dan zeggen dat de gegeven twee objecten op dezelfde temperatuur zijn. Dit is de eigenschap die kan worden gebruikt om de temperatuur te meten. Wanneer we een thermometer in contact houden met het object (waarvan de temperatuur te vinden is), kan de temperatuur van het object worden bepaald als het evenwicht is bereikt. Voor zeer warme, bewegende of verre objecten gebruiken we echter meestal de intensiteit van infrarode (warmte) straling om de temperatuur te meten. Wetenschappers hebben ook thermometers ontwikkeld die werken door de snelheid van geluid in gas te meten.

Temperatuurschalen

Drie veelgebruikte temperatuurschalen zijn Celsius (C), Fahrenheit (F) en Kelvin (K). Een vierde schaal, de Rankine (R), wordt voor sommige technische doeleinden gebruikt. Op deze schaal is de gradenomvang dezelfde als op de Fahrenheit-schaal en staat de nul op het absolute nulpunt. De Kelvin is de basiseenheid van temperatuur in het internationale systeem van eenheden (SI).

De Celsius-schaal

De Celsius-schaal is uitgevonden door een Zweedse astronoom, Anders Celsius. In deze schaal is het verschil tussen de temperaturen van de vries- en kookpunten van water verdeeld in 100 eenheden of graden. Het vriespunt is ingesteld op 0 graden Celsius en het kookpunt is ingesteld op 100 graden Celsius, beide in de standaard atmosferische druk. Deze schaal wordt vaak de celsiusschaal genoemd omdat de opening tussen de twee gedefinieerde punten (bevriezing en smeltpunten van water) 100 graden is.

De Kelvin-schaal

Wanneer materialen worden afgekoeld, verliezen ze warmte en neemt hun temperatuur af. Theoretisch kunnen we een object afkoelen tot er geen warmte meer is om uit te delen. De temperatuur op dat punt wordt het absolute nulpunt genoemd. De nul van de Kelvin-schaal wordt op dit punt ingesteld. Omdat er geen temperatuur onder het absolute nulpunt is, heeft de Kelvin-schaal geen negatieve temperaturen. In deze schaal is het vriespunt van water 273, 15 K en het kookpunt is 373, 15 K.

Conversie tussen Celsius en Kelvin

In zowel de Kelvin als Celsius schalen is het verschil tussen het vriespunt van water en het kookpunt 100 eenheden. Daarom kunnen we zeggen 1 K = 1 graden Celsius. Beginpunten van beide schalen zijn echter anders. De Kelvin-schaal begint bij het absolute nulpunt en op deze schaal bevriest het water bij 273, 15 K. Aan de andere kant wordt in de Celsius-schaal nul (0 graden Celsius) ingesteld op het vriespunt van water. Om de twee schalen gelijk te stellen, zeggen we: vriespunt van water = 273 K = 0 graden Celsius. Dat wil zeggen, K = C + 273.15 of C = K - 273.15.