Članek o pretvorbi temperaturnih lestvic
Celzijeva in Fahrenheitova lestvica sta različni temperaturni lestvici. Če temperaturo predmeta merimo in izražamo na Celzijevi lestvici, potem želimo temperaturo predmeta izraziti na Fahrenheitovi lestvici in jo nato spremenimo iz Celzijeve lestvice v Fahrenheitovo lestvico. V tem razdelku se bomo naučili spreminjati ali pretvarjati temperaturno lestvico.
Pri tlaku 1 atm je temperatura ledišča za Celzijev termometer = 0 oC, medtem ko je Fahrenheitov termometer = 32 oF. obratno, pri tlaku 1 atm je temperatura vrelišče za termometer s Celzijevo skalo = 100 oC, medtem ko termometer s Fahrenheitovo lestvico = 212 oF.
Da boste lažje spremenili Celzijevo lestvico v Fahrenheitovo lestvico ali Fahrenheitovo lestvico v Celzijevo lestvico, si zapomnite 0. oC = 32 oF in 100 oC = 212 oF. Na Celzijevi lestvici med 0 oC in 100 oC je 100oMedtem ko je na Fahrenheitovi lestvici med 32 oF do 212 oF jih je 180o.
3.1 Pretvorite Celzijevo lestvico v Fahrenheitovo lestvico
Da bi dobili temperaturo na Fahrenheitovi (T), pomnožite temperaturo v Celziju (TC) najprej pomanjšajte za 9/5, nato dodajte 32o.
3.2 Pretvorite Fahrenheitovo lestvico v Celzijevo lestvico
Da bi dobili temperaturo na Celzijevi lestvici (TC), znižajte temperaturo na Fahrenheit (TF) pomanjšaj za 32o, nato pa pomnožite s 5/9.
4. Plinski termometer s konstantno prostornino
Prej smo se naučili, kako kalibrirati termometer. Termometer, ki ga uporabljamo, je živosrebrni termometer brez skale. Če kalibriramo dva termometra različnih vrst, na primer živosrebrni termometer in alkoholni termometer, je skala obeh termometrov enaka le pri 0. oC (ali 32 oF) in 100 oC (ali 212 oF). Če za merjenje temperature zraka uporabimo oba termometra, številke, ki jih kažeta oba termometra, niso nujno enake. Živosrebrni termometri lahko pokažejo 48 oC, medtem ko alkoholni termometri kažejo 46 oC. To je zato, ker se hitrost širjenja živega srebra in alkohola razlikuje. Enako velja za druge vrste termometrov, kot so bimetalni termometri itd. Temperaturna lestvica, določena na ta način, je zelo odvisna od narave uporabljenega materiala.
Ker ima temperaturna lestvica, določena s termometrom, običajno pomanjkljivost, potrebujemo standardni termometer. Obstoj standardnega termometra nam pomaga natančneje nastaviti temperaturno lestvico, ne da bi se morali zanašati na naravo materiala.
Skoraj popoln termometer je plinski termometer s konstantno prostornino. Načelo delovanja plinskega termometra s konstantno prostornino je, da se prostornina plina vzdržuje tako, da je vedno fiksna ali nespremenjena. Ko se temperatura poveča, se poveča tudi tlak plina. V cevi 1 in cevi 2 je živo srebro. Prostornina plina se vzdržuje tako, da je vedno fiksna, tako da se cev 2 dvigne ali spusti, tako da je površina živega srebra v cevi 1 še vedno na referenčnem znaku. Če se temperatura poveča, se poveča tudi tlak plina v cevi. Zato je treba cev 2 dvigniti višje, da je prostornina plina vedno konstantna. Tlak plina lahko izmerimo z odčitavanjem višine stebra živega srebra (h) v cevi 2. Če uporabljate ročno metodo, ne pozabite, da je steber živega srebra 760 mm = 1 atm (1 atmosfera). V dovršenem plinskem termometru s konstantno prostornino je števec tlaka. Tudi posode, napolnjene s plinom, so zasnovane tako, da je plin vedno v fiksni prostornini. Tako se merijo le spremembe tlaka.
5. Kelvinova lestvica
Če je poševnica v zgornjem grafikonu narisana tako, da prereže T oOs C, potem je pri tlaku plina 0 temperatura plina = -273.15 oC. Morda mislimo, da se temperatura plina pri tlaku 0 spreminja glede na vrsto plina v cevi plinskega termometra s konstantno prostornino. Na podlagi poskusa je temperatura vedno enaka -273.15, čeprav je vrsta plina drugačna, ko tlak plina pade na nič. oC. Tako lahko to temperaturo uporabimo kot standardno temperaturno lestvico (znano tudi kot temperatura absolutne ničle). Ta temperatura absolutne ničle je znana kot absolutna lestvica ali Kelvinova lestvica. Kelvin je ime lorda Kelvina (1824–1907), nekdanjega britanskega fizika.
Na tej lestvici je temperatura izražena v Kelvinih (K), ne v Kelvinih (oK) stopinj. Interval med stopinjami je enak kot na Celzijevi lestvici, le da je ničla premaknjena na 0 K. Torej 0 K = -273.15 oC in 273.15 K = 0 oC. Temperaturo na Celzijevi lestvici lahko spremenimo v Kelvinovo lestvico z dodajanjem 273.15. Prav tako lahko temperaturo Kelvinove lestvice spremenimo v Celzijevo lestvico z zmanjšanjem za 273.15.
T(K) = T(oC) + 273.15
T (oC) = T (K) – 273.15
