Omregn temperaturenheter

Hva er temperatur?

Temperatur er en størrelse direkte knyttet til den gjennomsnittlige kinetiske (bevegelses-)energien til atomene og molekylene som utgjør et stoff. Jo raskere partiklene beveger seg, desto 'varmere' anses stoffet å være.

Temperatur er en av de sju grunnleggende størrelsene i Det internasjonale enhetssystemet og betegnes som termodynamisk temperatur med symbolet Θ (theta). I motsetning til mange andre størrelser (som lengde og masse) er den ikke en direkte additiv størrelse -- å slå sammen to legemer summerer ikke temperaturene deres, men fører dem mot en likevekt.

SI-enheten for temperatur: kelvin

Kelvin er SI-grunnenheten for temperatur og betegnes med symbolet K (uten gradetegn, kun 'K' skrives). Kelvin-skalaen bruker det absolutte nullpunktet (den teoretisk lavest mulige temperaturen) som utgangspunkt (0 K).

Med SI-revisjonen i 2019 defineres kelvin ikke lenger ut fra trippelpunktet til vann, men ut fra en fastsatt tallverdi for Boltzmann-konstanten (k). Dette sikrer at temperaturenheten er knyttet til en universell konstant, ikke et fysisk referansestoff.

For mer informasjon om enheten Celsius, se informasjonssiden for Celsius.

Hvorfor er ikke temperaturomregning bare multiplikasjon?

Ved enhetsomregning for størrelser som lengde eller masse brukes bare en multiplikasjonsfaktor (for eksempel meter-centimeter). For temperatur har Celsius-, Fahrenheit- og Kelvin-skalaene ulike 'nullpunkter', så omregningen krever både multiplikasjon og addisjon/subtraksjon.

For eksempel ganges verdien først med 9/5 og deretter legges 32 til når man går fra Celsius til Fahrenheit: °F = (°C × 9/5) + 32. Derfor er temperatur den eneste vanlige fysiske størrelsen som har et 'affint' (lineært, men ikke gjennom origo) omregningsforhold.

Celsius-skalaen

Celsius-skalaen ble utviklet i 1742 av den svenske astronomen Anders Celsius, og definerer vannets frysepunkt til 0 °C og kokepunkt (ved 1 atmosfæres trykk) til 100 °C. Dette er et praktisk referansesystem som gjør skalaen lett å forstå i dagliglivet.

Celsius er den mest brukte temperaturskalaen i vitenskapelig arbeid og i værrapportering i de fleste land i verden; et fåtall land, som USA, foretrekker fortsatt Fahrenheit i dagligbruk.

Fahrenheit-skalaen

Fahrenheit-skalaen ble utviklet i 1724 av den tyske fysikeren Daniel Gabriel Fahrenheit. På denne skalaen er vannets frysepunkt 32 °F og kokepunkt 212 °F -- et intervall på hele 180 grader mellom frysing og koking.

Fahrenheit brukes i dag hovedsakelig i USA og et fåtall andre land til daglig temperaturmåling; i vitenskapelig arbeid har den i stor grad blitt erstattet av Celsius og kelvin verden over.

Rankine og Reaumur: mindre kjente skalaer

Rankine er en absolutt temperaturskala som bruker enheter på størrelse med Fahrenheit-grader, men som setter det absolutte nullpunktet til 0 °R; vannets frysepunkt er 491,67 °R. Den foretrekkes fremfor kelvin i enkelte termodynamiske ingeniørberegninger, særlig i USA.

Reaumur-skalaen ble utviklet på 1700-tallet av den franske vitenskapsmannen Rene Reaumur; den setter vannets frysepunkt til 0 °Re og kokepunkt til 80 °Re. Den brukes nærmest ikke i dag, men kan fortsatt dukke opp som en historisk referanse i enkelte europeiske land (særlig i noen tradisjonelle russiske oppskrifter).

Hva betyr absolutt nullpunkt?

Absolutt nullpunkt (0 kelvin, -273,15 °C, -459,67 °F) er den teoretiske temperaturen der partiklene har den lavest mulige kinetiske energien i klassisk forstand. Ifølge kvantemekanikken står ikke partikler helt stille selv ved absolutt nullpunkt (nullpunktsenergi), men i klassisk forstand kan ingen lavere temperatur defineres.

Under laboratorieforhold har man oppnådd temperaturer svært nær absolutt nullpunkt (helt ned på mikrokelvin- og til og med nanokelvinnivå), men ifølge termodynamikkens tredje lov er det umulig å nå absolutt nullpunkt fullstendig i et endelig antall trinn.

Hvordan måles temperatur?

Ved temperaturmåling brukes ulike teknologier som kvikksølv-/alkoholtermometre, digitale termometre, termoelementer, motstandstermometre (RTD) og infrarøde (kontaktløse) termometre. Hver av dem passer for ulike temperaturområder og presisjonsnivå.

Termoelementer brukes ofte i industrielle miljøer fordi de kan fungere over et svært bredt temperaturområde (noen ganger fra -200 °C til +2000 °C); de beregner temperaturen ut fra spenningsforskjellen som oppstår der to ulike metaller møtes.