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温度单位和温度单位换算的详细说明

来源: 作者: 发布日期:2020-05-28 09:46:21

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几种常见温度下温度单位之间的快速比较
图片说明
 
      上面的图表说明了几种常见温度下温度单位之间的快速比较。确保室温变化并且人体温度不总是37°C(98.6°F)。另外,水的沸点取决于气压,并不总是精确地为100°C。但是,正确加热后,真正的芬兰桑拿浴室始终至少要保持100°C(212°F(华氏))。
 
      不久前,我写了一篇有关压力单位的博客文章,我想写一个类似的关于温度单位及其转换的好主意  。让我们首先简要了解一下实际温度,然后了解一些非常常见的温度单位,非常后查看它们之间的转换。
 
什么温度
 
      温度是一个密集的量,它描述了物质的  能量状态。所有材料都具有不断运动,振动或旋转的原子和分子。简化一个困难的主题,它们移动的越多,材料的温度就越高。物体的温度可以通过其原子和分子的  平均动能来定义,温度的定义我们可以相对容易地理解。 开尔文(Kelvin) 是称为热力学温度(T)的基本物理量的单位,当前定义为水的三点  (精确地为0.01°C / 32.02°F)的热力学温度的1 / 273.16  。
 
那么,什么是热的,什么是冷的? 
 
      都是相对的,所以这些术语“冷”和“热”都不是很准确或科学。因此我们需要更具体的方式来指示温度。在非常近的几个世纪中,已经开发出几种不同的温度标度和单位。而且,由于在世界各地使用了不同的秤,因此仍在使用几种不同的秤。某些旧温度标尺的实际规格非常初并不十分准确(例如人体温度),但后来又创建了特定而准确的参考点和规格。
 
      对于高温,实际上没有任何限制,并且可能会达到很高的温度。例如,太阳表面的温度为5800开尔文,而太阳内部的温度则高达1360万开尔文。
 
      但是对于非常低温度,有一个非常具体的限制,即  绝对零温度,这是非常低的可能温度。绝对零是可能永远无法达到的理论状态。理论上,原子的所有运动将几乎完全停止,仅保留量子机械零点能量。绝对零温度等于0开尔文,-273.15°C或-459.67°F。在外层空间,温度非常冷,宇宙的平均温度低于3开尔文。
 
      但是,让我们接下来看一些非常常见的温度标度和单位。
 
国际温标
 
      热力学温度很难测量,已经发布了一些用于实际测量的国际温度标度:
 
      ITS-27;1927年国际温标
      IPTS-48;1948年国际实用温度标尺
      IPTS-68;1968年国际实用温度标度
      ITS-90;1990年国际温标
      还使用了一些其他标尺,例如PLTS-2000,用于改进0.9 mK ... 1 K范围内的极低温的测量(临时低温标尺2000)。
 
      根据国际协议,当前的 ITS-90秤  基于上述热力学温度(T)。该标尺定义了一种校准特定种类温度计的方法,使结果在全世界范围内都是精确和可重复的。还认为数值当时尽可能接近实际热力学温度(T)。用于实现ITS-90温度标度的方法包括固定点和用于在固定值之间插入温度的函数。
 
温度单位
      开尔文(K)
            开尔文(Kelvin)是国际标准制  (SI)中温度的  基本单位。开尔文单位的缩写是K(无度数或度数符号)。开尔文单元非常早由威廉·汤姆森(Lord Kelvin)于1848年提出。
 
            如前所述,开尔文当前定义为水的三点热力学温度的分数1 / 273.16,绝对零点为0K。一个开尔文的大小与摄氏温度相同。冰融化的温度为273.15 K(水的三相点为273.16 K)。  
 
            开尔文经常用于科学和技术。无论如何,它在日常生活中使用得并不多。用ITS-90表示的开尔文温度符号是大写字母T 90。
 
      开尔文的新定义有望在不久的将来发布,将开尔文与玻耳兹曼常数联系起来,继续通过基本物理常数定义所有国际单位的工作。
 
      摄氏(°C)
 
            摄氏温度当前是国际标准制中温度的衍生单位,而开尔文是基本单位。摄氏度的缩写是°C(摄氏度),一摄氏度的大小与一开尔文的大小相同。单位和实际摄氏温度标度是由瑞典人安德斯摄氏温度于1742年首次提出的。摄氏温度标度的两个主要参考点是水的  凝固点  (或冰的熔点)定义为0°C,  沸点为的水  是100°C。
 
            冰的熔点是一个相对准确的规格(假设您已经纯化了冰,并且已正确搅拌),但实际上水的沸腾温度并非如此准确,因为沸腾温度在很大程度上取决于大气压。由于摄氏温度是从开尔文派生的SI单位,因此它也与ITS-90链接,并且其符号是小写字母t 90。根据ITS-90,冰的熔点略低于0°C,在正常大气压下水的沸点约为99.974°C。
 
            摄氏温度单位比开氏温度单位更适合日常使用,并且在全球范围内非常流行,尽管在美国使用的并不多。摄氏度有时也称为摄氏度。
 
      华氏度(°F)
 
            华氏度的缩写是°F。华氏秤非常初由一位叫Gabriel Fahrenheit的荷兰人于1724年引入。该秤的两个主要参考点是水的  冰点  指定为32°F  ,人体温度为  96°F。
 
            实际上,很容易看出人体的温度不是非常精确的定义。
 
            如今,华氏温度表已被重新定义,冰的熔点正好是32°F,水的沸点正好是212°F。人体的温度按修订后的比例约为98°F。
 
            在许多地区,华氏温度已被摄氏温度单位代替,但美国,加勒比海地区仍在使用华氏温度,而澳大利亚和英国仍与华氏温度同时使用。
 
      朗肯(°R,°Ra)
 
            朗肯标度缩写为°R或°Ra。1859年,苏格兰威廉·兰金(William Rankine)提出了兰金量表,距开尔文量表仅几年。兰氏刻度的参考点是  绝对的零点,  为0°R,就像开尔文刻度一样。一个兰金度的大小与一个华氏度的大小相同,但零点却大不相同。水的冰点等于491.67°朗肯。
 
            朗肯不是广泛使用的量表。它已在美国的某些技术领域中使用,但NIST不建议再使用Rankine。
 
 
 
      Réaumur(°Ré,°Re)
 
            Réaumur秤由RénedeRéaumur于1730年引入。它的参考点是水的  凝固点  0°Ré  ,水的沸点  是80°Ré。
 
            Réaumur音阶在欧洲和俄罗斯的某些地区使用,但在上个世纪主要消失了。
 
温度单位之间的转换
 
下表提供了将温度读数从一个单位转换为另一单位的计算公式。
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cgs温度单位
 
      缩写  “ cgs”  来自单词“ 厘克-秒 ”。正如这些词所暗示的那样,cgs系统是公制的一种变体,但不是使用米,而是以厘米为长度单位,而不是千克,以克为质量单位。使用这些cgs基本单位可以得出不同的cgs机械单位。
 
 
      CGS是相当古老的系统,大部分已首先由MKS(米-千克-秒)系统取代,然后由SI系统取代。但是,您有时仍然会遇到一些cgs单位。
 
 
      cgs系统没有自己的温度单位,因此您使用相同的温度单位:开尔文,摄氏度和华氏度。
 

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