本文解释什么是绝对温度以及什么是绝对温标。因此,您将找到这两个术语的定义、绝对温标和相对温标是什么以及如何转换它们。
什么是绝对温度?
绝对温度是相对于绝对零(0 K 或 -273.15 ℃)测量的温度值。换句话说,绝对温度以绝对零作为测温标度的零值来表示物体或系统的温度。
因此,绝对温标是表示绝对温度测量值的测温标度。换句话说,绝对温标的零对应于温度的绝对零。
通常,在热力学中,公式中使用绝对温度。仅当公式需要温差时才使用相对温度。
什么是绝对温标?
主要的绝对温标有:
- 开尔文标度:绝对温度标度,单位等于摄氏度。这种温标在科学中使用最多。
- 兰金温标:绝对温标,单位相当于华氏度,是英制温度单位。
绝对温标的一个特点是它们的所有值都是正值,因为温标的零相当于温度的绝对零。
下面详细解释这两个绝对温标。
开尔文标度
开尔文,历史上称为开尔文度,是国际单位制 (SI) 中的温度单位。
因此,开尔文标度是绝对零代表不存在能量的温度标度,其值为 0 开尔文 (-273.15 ℃)。
用于表示开尔文温度的符号是大写字母 K,例如 300 K。
在物理学中,开尔文不被视为度数,因此该温度单位的正确名称是开尔文,而不是开尔文度。此外,与摄氏度 (°C) 和华氏度 (°F) 不同,不应使用度数符号,而应简单地使用字母 K。
需要注意的是,虽然开尔文是国际温度单位,但它并不是表达温度的最常用单位。是的,在物理和工程计算中确实是以开尔文为单位进行的,但在日常生活中,温度通常以摄氏度或华氏度来测量。
最后,从开尔文转换为另一个温度单位的公式如下:
温度单位换算 | 公式 |
---|---|
从摄氏度到开尔文 | K = ℃ + 273.15 |
从开尔文到摄氏度 | ℃ = K – 273.15 |
从开尔文到华氏度 | 华氏度 = 1.8 · (K – 273.15) + 32 |
从华氏度到开尔文 | K = (°F – 32)/1.8 + 273.15 |
从开尔文到兰金 | R = 1.8K |
从兰金到开尔文 | K=°R/1.8 |
朗肯量表
朗肯温标是一种基于华氏度的测温温标,华氏度是盎格鲁-撒克逊温度单位。因此朗肯温标使用华氏温标,但从绝对零开始,因此零度朗肯相当于温度的绝对零。
朗肯度的符号是 ºR,尽管有时也使用 ºRa。
以下是用朗肯温标表示的特征温度的一些示例:
- 0 ºR:绝对零温度,相当于0 K。
- 491.67 ºR:水的熔点,等于 0 ºC。
- 558.27℃:人体正常体温,一般为37℃。
- 671.64 ºR:水的沸点,等于 100 ºC
从朗肯温标切换到另一种测温温标(反之亦然)的公式如下:
温度单位换算 | 公式 |
---|---|
从兰金到华氏度 | 华氏度 = 华氏度 – 459.67 |
从华氏温度到兰金温度 | °R = °F + 459.67 |
从兰金到开尔文 | K=°R/1.8 |
从开尔文到兰金 | R = 1.8K |
从兰金到摄氏度 | ℃ = (℃ – 491.67)/1.8 |
从摄氏度到兰金 | ℃ = 1.8·(℃ + 273.15) |
绝对温度和相对温标
我们刚刚了解了绝对温标的含义,但是,温标也可以是相对的。在本节中,我们将了解这两种类型的温标有何不同。
绝对温标和相对温标之间的差异是它们作为参考的值。绝对温标从绝对零温度开始,而相对温标则以任意温度作为标度的零点。
因此,最常用的相对温标是:
- 摄氏度:这是日常生活中最常用的温度计。它基于水的熔化温度和沸腾温度,分别为 0°C 和 100°C。
- 华氏温标:大多数盎格鲁撒克逊国家使用的温度计。华氏度上的零对应于 -17.78 ℃,同样,1.8 华氏度相当于 1 摄氏度。
不同温标之间的换算公式如下:
温标换算 | 公式 |
---|---|
从摄氏度到开尔文 | K = ℃ + 273.15 |
从开尔文到摄氏度 | ℃ = K – 273.15 |
从摄氏度到华氏度 | 华氏度 = 摄氏度·1.8 + 32 |
从华氏度到摄氏度 | 摄氏度 = (华氏度 – 32)/1.8 |
从开尔文到华氏度 | 华氏度 = 1.8 · (K – 273.15) + 32 |
从华氏度到开尔文 | K = (°F – 32)/1.8 + 273.15 |
从摄氏度到兰金 | ℃ = 1.8·(℃ + 273.15) |
从兰金到摄氏度 | ℃ = (℃ – 491.67)/1.8 |
从华氏温度到兰金温度 | °R = °F + 459.67 |
从兰金到华氏度 | 华氏度 = 华氏度 – 459.67 |
从开尔文到兰金 | R = 1.8K |
兰金到开尔文 | K=°R/1.8 |
摄氏度 到 兰金 | ℃ = 1.8·(℃ + 273.15) |
兰金 到 摄氏度 | ℃ = (℃ – 491.67)/1.8 |