ケルビン (温度スケール)

この記事では、ケルビンとは何か、ケルビンスケールとは何かについて説明します。ケルビンで表された温度を他の温度単位に変換する方法を学び、さらにオンラインコンバーターを使用してケルビンを摂氏または華氏に変換できるようになります。

ケルビンとは何ですか？

ケルビン(歴史的にはケルビン度)は、国際単位系 (SI) における温度の単位です。

一方、ケルビンスケールは、絶対零度がエネルギーの欠如を表す温度スケールであり、その値は 0 ケルビン (-273.15 °C) です。

温度をケルビンで表すために使用される記号は大文字の K です (例: 300 K)。

物理学では、ケルビンは度とみなされないため、この温度単位の正しい名前は、ケルビン度ではなくケルビンです。さらに、摂氏 (°C) や華氏 (°F) とは異なり、度記号を使用せず、単に文字 K を使用して表記する必要があります。

ケルビンは温度の国際単位系ですが、温度を表すために最も一般的に使用される単位ではないことに注意してください。確かに、物理学でも工学でも計算はケルビンで行われますが、日常生活では通常、温度は摂氏または華氏で測定されます。このため、以下では特定の温度単位から他の温度単位に切り替える方法を説明します。

ケルビンを摂氏に変換する

ケルビン スケールのゼロ (0 K) は -273.15°C に相当するため、ケルビンで表された温度を摂氏 (または摂氏) に変換するには、温度値から 273.15 単位を減算する必要があります。

したがって、値をケルビン スケールから摂氏スケールに変換できる式は次のとおりです。

たとえば、450 K を摂氏に変換したい場合は、測定値から 273.15 を引くだけです。

一方、摂氏で表された温度をケルビンに変換するには、温度に 273.15 を加算する必要があります。

例として、25°C からケルビン スケールへの変換を以下に示します。

ケルビンから華氏への変換

温度をケルビンから摂氏に変換する方法を説明しましたが、華氏スケールも広く使用されています。したがって、このセクションでは、計算が摂氏スケールほど直接的ではないため、ケルビン スケールから華氏スケールへ、またはその逆の方法を説明します。

温度をケルビンスケールから華氏スケールに変換するには、ケルビンで表された温度値を次の式に代入して計算するだけです。

たとえば、500 K を華氏に変換するには、次のように実行します。

同様に、逆変換、つまり華氏からケルビンへの変換を行うための式は、前の式からケルビン スケールの係数を分離することで得られます。

これら 2 つの測定値の間で温度の値がどのように変化するかを確認できるように、次の例を解決しました。

ケルビンから摂氏および華氏へのコンバーター

異なる温度単位間の変換を容易にするために、ケルビン、摂氏、華氏の温度スケール間で温度値を変換できる次のオンライン計算ツールが作成されました。

電卓を使用するには、入力した温度の単位を選択し、小数点区切り文字としてドット (.) を使用してその値を書き込む必要があります。

• ケルビン度摂氏 華氏=

ケルビンの由来

この最後のセクションでは、ケルビンに関連する歴史を見ていきます。ケルビンは国際システムの単位ですが、不思議なことに、温度の単位として最もよく使用されているわけではないからです。

ケルビン スケールが使用される前に、華氏と摂氏の温度計が開発されました。そのため、今日ではこれら 2 つの単位が日常生活でより多く使用されています。

ただし、これらのスケールは負の温度を許容するため実用的ではありません。その後、1848 年にウィリアム トムソンは、絶対零度をスケールの零点とする熱力学ケルビン温度スケールを作成しました。したがって、正の温度のみが許可されます。

その後、1954 年の第 10 回度量衡総会 (CGPM) で、水の三重点の温度 (273.16 K) がケルビン スケールの 2 番目の基準点として定義されました。

その後、1967 年から 1968 年にかけての第 13 回 CGPM では、1 ケルビンが温度の 1 単位の増加に相当すると結論づけられました。同様に、ケルビンは「度」とみなされなくなり、記号 K が °K に置き換わりました。その時点から、 「度 ケルビン」と言うのは正しくなくなり、単に「ケルビン」と言う必要があります。

最後に、2018 年に開催された第 26 回 CGPM 以降、ケルビンはより実験的に厳密な方法であるボルツマン定数に基づいて再定義されました。