Omregn temperaturenheder

Hvad er temperatur?

Temperatur er en størrelse direkte knyttet til den gennemsnitlige kinetiske (bevægelses-)energi af de atomer og molekyler, der udgør et stof. Jo hurtigere partiklerne bevæger sig, desto 'varmere' anses stoffet at være.

Temperatur er en af de syv grundlæggende størrelser i Det Internationale Enhedssystem og betegnes som termodynamisk temperatur med symbolet Θ (theta). I modsætning til mange andre størrelser (som længde og masse) er den ikke en direkte additiv størrelse -- at samle to legemer lægger ikke deres temperaturer sammen, men fører dem mod en ligevægt.

SI-enheden for temperatur: kelvin

Kelvin er SI-grundenheden for temperatur og betegnes med symbolet K (uden gradtegn, kun 'K' skrives). Kelvin-skalaen bruger det absolutte nulpunkt (den teoretisk lavest mulige temperatur) som udgangspunkt (0 K).

Med SI-revisionen i 2019 defineres kelvin ikke længere ud fra vandets trippelpunkt, men ud fra en fastsat talværdi for Boltzmann-konstanten (k). Dette sikrer, at temperaturenheden er knyttet til en universel konstant, ikke et fysisk referencestof.

For mere information om enheden Celsius, se informationssiden for Celsius.

Hvorfor er temperaturomregning ikke bare multiplikation?

Ved enhedsomregning for størrelser som længde eller masse bruges kun en multiplikationsfaktor (for eksempel meter-centimeter). For temperatur har Celsius-, Fahrenheit- og Kelvin-skalaerne forskellige 'nulpunkter', så omregningen kræver både multiplikation og addition/subtraktion.

For eksempel ganges værdien først med 9/5, og derefter lægges 32 til, når man går fra Celsius til Fahrenheit: °F = (°C × 9/5) + 32. Derfor er temperatur den eneste almindelige fysiske størrelse, der har et 'affint' (lineært, men ikke gennem origo) omregningsforhold.

Celsius-skalaen

Celsius-skalaen blev udviklet i 1742 af den svenske astronom Anders Celsius og definerer vandets frysepunkt til 0 °C og kogepunkt (ved 1 atmosfæres tryk) til 100 °C. Dette er et praktisk referencesystem, der gør skalaen let at forstå i dagligdagen.

Celsius er den mest brugte temperaturskala i videnskabeligt arbejde og i vejrudsigten i de fleste lande i verden; et fåtal lande, som USA, foretrækker stadig Fahrenheit i dagligdagen.

Fahrenheit-skalaen

Fahrenheit-skalaen blev udviklet i 1724 af den tyske fysiker Daniel Gabriel Fahrenheit. På denne skala er vandets frysepunkt 32 °F og kogepunkt 212 °F -- et interval på hele 180 grader mellem frysning og kogning.

Fahrenheit bruges i dag hovedsageligt i USA og et fåtal andre lande til daglig temperaturmåling; i videnskabeligt arbejde er den i vid udstrækning blevet erstattet af Celsius og kelvin verden over.

Rankine og Reaumur: mindre kendte skalaer

Rankine er en absolut temperaturskala, der bruger enheder på størrelse med Fahrenheit-grader, men som sætter det absolutte nulpunkt til 0 °R; vandets frysepunkt er 491,67 °R. Den foretrækkes frem for kelvin i visse termodynamiske ingeniørberegninger, særligt i USA.

Reaumur-skalaen blev udviklet i 1700-tallet af den franske videnskabsmand Rene Reaumur; den sætter vandets frysepunkt til 0 °Re og kogepunkt til 80 °Re. Den bruges næsten slet ikke i dag, men kan stadig dukke op som en historisk reference i visse europæiske lande (særligt i nogle traditionelle russiske opskrifter).

Hvad betyder absolut nulpunkt?

Absolut nulpunkt (0 kelvin, -273,15 °C, -459,67 °F) er den teoretiske temperatur, hvor partiklerne har den lavest mulige kinetiske energi i klassisk forstand. Ifølge kvantemekanikken står partikler ikke helt stille selv ved absolut nulpunkt (nulpunktsenergi), men i klassisk forstand kan ingen lavere temperatur defineres.

Under laboratorieforhold har man opnået temperaturer meget tæt på absolut nulpunkt (helt ned på mikrokelvin- og endda nanokelvinniveau), men ifølge termodynamikkens tredje lov er det umuligt at nå absolut nulpunkt fuldstændigt i et endeligt antal trin.

Hvordan måles temperatur?

Ved temperaturmåling bruges forskellige teknologier som kviksølv-/alkoholtermometre, digitale termometre, termoelementer, modstandstermometre (RTD) og infrarøde (kontaktløse) termometre. Hver af dem passer til forskellige temperaturområder og præcisionsniveauer.

Termoelementer bruges ofte i industrielle miljøer, fordi de kan fungere over et meget bredt temperaturområde (nogle gange fra -200 °C til +2000 °C); de beregner temperaturen ud fra spændingsforskellen, der opstår, hvor to forskellige metaller mødes.