開爾文溫標和攝氏溫標

---

簡介

測量溫度的過程對於獲取與特定區域相關的資訊非常重要。然後，這些資訊可用於進行即時評估。為了建立合適的溫度測量標度，人們進行了許多探索。第一個用於測量溫度的裝置是溫度計。18世紀，伽利略·華倫海特製作了第一個溫度計，它是一種水銀溫度計。華氏溫標是一種測量標度，至今仍在使用。人們繼續探索合適的溫度測量標度。後來，安德斯·攝爾修斯於1972年引入了攝氏溫標。開爾文勳爵於1848年引入了開爾文溫標。

什麼是開爾文溫標？

基於某些熱力學原理而開發的標度稱為開爾文溫標。開爾文溫標的特性不依賴於任何物質。它是溫度的國際單位制標度。用符號K表示。在此溫度標度上，水的冰點為273開爾文，稱為絕對零度。水的沸點為373開爾文。由於溫度的最小值為0K，因此在開爾文溫標中，溫度的負值是不可能的。開爾文溫標表示熱力學溫度的變化。它是許多科學分支中計算溫度的主要單位。

開爾文溫標是基於熱力學資料開發的，特別是卡諾迴圈。與其他標度（如攝氏和華氏溫標）相比，開爾文溫標從零開始，稱為絕對溫度。"-273°C"用0K表示。開爾文勳爵開發了這個標度，因為需要絕對零度。開爾文溫標中的刻度單位是開爾文，並且基於攝氏單位。因此，1K與"1°C"相同。

開爾文溫標的用途

開爾文溫標在許多領域都有應用。下面列出了一些使用開爾文溫標的領域。

• 光源的色溫度是藉助開爾文溫標測量的。

• 電子裝置的噪聲溫度通常用開爾文溫標測量。

• 在天文學領域，也使用開爾文溫標。

• 它還包括零作為溫度的缺失。

攝氏度轉換為開爾文

攝氏和開爾文是兩個重要的單位，可用於測量特定材料的冷熱程度。它們也可以相互轉換。為此，可以使用一個簡單的數學公式進行轉換。公式為：

$$\mathrm{T (K)= T (°C)+ 273.15}$$

因此，加上273.15將導致將攝氏度溫度轉換為開爾文溫度。這個公式已在物理學、化學和數學等許多科學分支中用於計算許多重要術語。

水的沸點用開爾文表示是多少？

攝氏溫標上水的沸點是100°C。可以使用以下公式將其轉換為開爾文溫標：

$$\mathrm{T (K)= T (°C)+ 273.15}$$

$$\mathrm{=100+273.15=373.15K}$$

因此，水的沸點在開爾文溫標上是373.2 K。

水的冰點用開爾文表示是多少？

攝氏溫標上水的冰點是"0°C"。這個值也可以透過加273.15轉換為開爾文溫標。也就是說：

$$\mathrm{T (K)= T (°C)+ 273.15}$$

$$\mathrm{=0+273.15=273.15K}$$

因此，水的冰點在開爾文溫標上是273.15K。

什麼是1開爾文？

1開爾文定義為1/273.16，即3.6609×10^-3。它是H₂ O的三相點的溫度。1開爾文是開爾文溫標中的基本增量。因此，開爾文是溫度的某個分數。

什麼是攝氏溫標？

另一個溫度標度是攝氏溫標。"°C"是攝氏溫標的單位。當攝氏溫標首次引入時，水的沸點用零攝氏度表示，熔點用"100°C"表示。但目前，範圍從"0°C到100°C"。在1攝氏度的差異下，標度上有100個刻度。在開爾文溫標中，絕對零值是"-273°C"。因此，在攝氏溫標中，溫度的負值是可能的。

Celsius_kelvin_estandar_1954.png：Homo logos衍生作品：kismalac，CelsiusKelvin，CC BY-SA 3.0

攝氏溫標的開發

正確識別特定物質的溫度對於收集更多資料非常重要。安德斯·攝爾修斯首先引入了攝氏溫標，它與我們現在使用的標度相反。因為標度的起點是100，終點是零。後來，許多科學家，如里昂的科學家和讓-皮埃爾·克里斯丁，將其反轉為目前的形式，其中水的冰點和沸點分別為"0°C"和"100°C"。里昂的科學家還開發了水銀溫度計。由於攝氏溫標上有100個刻度，因此攝氏溫標也被稱為百分溫標。

結論

測量溫度對於計算多種物質的冷熱程度非常重要。開爾文溫標和攝氏溫標用於以特定的單位表示溫度。它們的區別在於，開爾文溫標具有絕對零度，這意味著開爾文溫標中不存在負值，第一個值為零。但在攝氏溫標中，存在負值，但其範圍超過100個刻度。並且可以輕鬆地用於計算溫度。開爾文溫標中的溫度值也可以使用簡單的數學方程式轉換為攝氏度。

常見問題

1. 熱量與溫度有什麼區別？

能量的形式用熱量來表徵。而溫度測量的是物質中存在的冷熱程度。

2. 太空是否處於絕對零度？

太空的溫度並非絕對零度，而是高於該值，為2.7K。在攝氏溫標上，該值為"-455°C"。

3. 華氏溫標和攝氏溫標哪個更好？

攝氏溫標優於華氏溫標。這是因為存在100個刻度。在攝氏溫標中，水的冰點和沸點分別為"0°C"和100°C。這使得它比華氏溫標更精確。

4. 如何將°F轉換為°C？

可以使用以下公式將"°F"溫度標度轉換為°C：

$$\mathrm{°C =\frac{5}{9(°F - 32)}}$$

這樣，就可以得到°C下的溫度。

5. 水在華氏溫標下的冰點和沸點是多少？

水在華氏溫標下的冰點和沸點分別為32°F"和212°F"。