Teisendage silmapilkselt Celsiuse, Fahrenheiti, Kelvini, Rankine'i, Délisle'i, Newtoni, Réaumuri ja Rømeri vahel. Reaalajatulemused kõigile 8 termomeetrilisele skaalale.
Temperatuur on põhiline füüsikaline suurus, mis kirjeldab aine soojusseisundit. Eestis ja Põhja-Euroopas on Celsius (°C) igapäevane ühik ilmaennustuste, toiduvalmistamise ja meditsiini jaoks. Kelvin (K) on rahvusvaheline SI-põhiühik termodünaamilise temperatuuri mõõtmiseks, mis on asendamatu füüsikas, keemias ja inseneeria s. Fahrenheit (°F) domineerib USA-s. Ajaloolised skaalad — Réaumur, Newton, Délisle ja Rømer — ei ole enam praktilises kasutuses, kuid moodustavad Euroopa teadusajaloo huvitava peatüki.
Erinevalt lineaarsetest ühiku teisendamistest (meetrid kilomeetriteks) on temperatuuri teisendamine afiinne teisendus: igal skaalal on oma nullpunkt ja erinev kraadi suurus. Ühe kordaja kasutamine ei piisa — lisaks on vaja liita või lahutada nihe. See teisendaja kasutab Celsiust vaheetapina ja rakendab automaatselt õiget afiinset valemit kahes etapis.
Iga teisendus läbib Celsiuse pöördepunktina. Esmalt teisendatakse sisendväärtus Celsiuseks toC-valemi abil, seejärel teisendatakse see Celsiuse väärtus sihtskaala sse fromC-valemi abil. Üldine struktuur on:
Kus f_toC teisendab lähteskaala Celsiuseks ja f_fromC teisendab Celsiuse tulemuseks. Iga skaala üksikasjalikud valemid on toodud allpool olevates paneelides.
→ Celsius (sisend)
Celsius → (väljund)
Olulised viiteväärtused
Tallinna talved on üldiselt mõõdukad, kuid võivad olla ka nõudlikud: jaanuari keskmised on −3…−7 °C (27–19 °F, 266–270 K), samal ajal kui tugevad maapakased võivad ulatuda −20 °C-ni (−4 °F). Eesti kõigi aegade külmarekord on −43,5 °C, mõõdetud Jõgeval. Ameeriklastele: −10 °C = 14 °F — temperatuur, mil tuulekülm muutub oluliseks teguriks.
Tervisliku täiskasvanu normaalne kehatemperatuur on 37 °C (98,6 °F, 310,15 K). Palavik algab tavaliselt 38 °C juures (100,4 °F). Réaumuri skaalal — meditsiinis kasutusel olnud Euroopa standard kuni 19. sajandini — vastab 37 °C 29,6 °Ré-le, mis illustreerib kenasti, miks Celsius on saanud üldiseks standardiks.
Eesti retseptid märgivad ahjutemperatuurid alati Celsiuse kraadides. Rukkileib küpsetatakse 200–220 °C juures (392–428 °F, 473–493 K). Verivorst küpsetatakse 180 °C juures (356 °F, 453 K). Kui välismainen retsept märgib temperatuuri Fahrenheitides, annab see teisendaja kohe õige Celsiuse väärtuse.
Absoluutne nullpunkt, 0 K = −273,15 °C = −459,67 °F = 0 °R, on madalaim teoreetiliselt võimalik temperatuur, mille juures lakkab kõik klassikaline aatomite soojusliikumine. Selle määratles Lord Kelvin (William Thomson) Glasgowi ülikoolis 1848. aastal ja see on kaasaegse termodünaamika nurgakivi.
Sisestage teisendatava temperatuuri arvväärtus sisestusvälja. Aktsepteeritakse positiivseid, negatiivseid ja kümnendarvandeid.
Valige lähteskaala rippmenüüst. Kõik 8 skaalat on loetletud täisnime ja sümboliga.
Teisendaja arvutab esmalt Celsiuse ekvivalendi (toC-valem) ja rakendab seejärel fromC-valemit igale sihtskaala le.
Tulemused on rühmitatud: Levinud skaalad (Celsius, Fahrenheit, Kelvin, Rankine) ja Ajaloolised skaalad (Délisle, Newton, Réaumur, Rømer).
Kõik väärtused uuenevad reaalajas kirjutamise ajal — kinnitamisnuppu pole vaja. Väga suuri või väikesi väärtusi kuvatakse teaduslikus notatsioonis.
Kiire hindamine Celsius → Fahrenheit: °F ≈ °C × 2 + 30 (mäluspoeetiline reegel, mitte täpne). Täpne valem on °F = °C × 9/5 + 32; seega on 20 °C täpselt 68 °F.
Kelvin ei kasuta kraadimärki — kirjutatakse lihtsalt 'K', mitte kunagi '°K'. Üks kelvin on sama suur kui üks Celsiuse kraad; erinevus on ainult nullpunktis (nihutatud 273,15 ühiku võrra).
Rankine'i skaala on Fahrenheiti absoluutne vaste: 0 °R on absoluutne nullpunkt ja üks Rankine'i kraad vastab ühele Fahrenheiti kraadile. Seda kasutatakse mõnes Ameerika termodünaamilises inseneeriarvutuses.
Délisle'i skaala töötab pöördväärtuslikult: suuremad väärtused vastavad madalama le temperatuurile. Vesi keeb 0 °De juures ja külmub 150 °De juures — täpselt vastupidi Celsiuse skaalale!
Celsius ja Fahrenheit on võrdsed täpselt −40° juures: −40 °C = −40 °F. See on kahe skaala ainus lõikepunkt — kasulik teave Eesti ja Põhja-Ameerika vahel reisijatele.
Enamik ühiku teisendusi on lineaarsed: üks meeter on alati 100 sentimeetrit. Kuid temperatuuriskaaladel on erinevad nullpunktid — 0 °C ei vasta samale füüsilisele seisundile kui 0 °F (mis asub 32 kraadi vee külmumistemperatuurist kõrgemal). Kuna nullpunktid ei kattu, on lisaks skaalategurile vaja nihet (liitmine või lahutamine). See teeb temperatuuri teisendamise afiinseks teisenduseks, mitte puhtalt proportsionaalseks.
Kelvinil ja Celsiusel on sama kraadi suurus (1 K = 1 °C intervallis), kuid erinevad nullpunktid. 0 °C = 273,15 K (jää sulamistemperatuur). 0 K = −273,15 °C (absoluutne nullpunkt). Kelvin on termodünaamilise temperatuuri SI-põhiühik ja seda kasutatakse seal, kus on vaja absoluutväärtusi füüsikas, keemias ja inseneeria s.
Mõlemad skaalad on võrdsed täpselt −40° juures: −40 °C = −40 °F. See on kahe sirgjoone ainus lõikepunkt, sest ainult seal tasakaaluvad tegur 9/5 ja nihe +32 üksteist matemaatiliselt täpselt.
Fahrenheit võeti Põhja-Ameerikas kasutusele 18. sajandil, enne meetermõõdustiku standardiseerimist. See on sügavalt juurdunud Ameerika kultuuris — ilmaennustused, kodutermostaadid, retseptid. Teaduses, meditsiinis ja tööstuses kasutavad ka USA Celsiust ja Kelvinit, kuid Fahrenheit elab edasi igapäevaelus.
Neid skaalasid ei kasutata enam praktikas. Need huvitavad teadusajaloolasi ja metrolooge. Réaumur oli Euroopa keemia standard 18.–19. sajandil, eriti suhkrutootmises ja konserveerimises. Newton oli üks esimesi teaduslikke katseid soojust mõõta. Délisle oli kasutusel Pariisi observatooriumis kümnendeid.
Mõlemad on absoluutsed skaalad (nullpunkt absoluutsel nullpunktil), kuid erinevad kraadi suuruse poolest: üks Rankine'i kraad vastab ühele Fahrenheiti kraadile (st 5/9 kelvini), ja üks kelvin vastab 9/5 Rankine'i kraadile. Teisendus: K = °R × 5/9; °R = K × 9/5. Rankine'i kasutatakse mõnes Ameerika termodünaamilises inseneeria valdkonnas, eriti lennunduses ja vanemas HVAC standardites.
Kõik teisendused arvutatakse täpsete afiinsete valemite abil. Väärtused ümardatakse 8 tüvenumbrini kuvamiseks. Teadusliku või insenerivõtme täpsuse jaoks kontrollige tulemusi alati kalibreeritud instrumentidega.