Kuva: Jarosław Kwoczała / Unsplash
Mikä erottaa lämpötilat ja miksi niitä on niin monta
Lämpötila on yksi arkipäiväisimmistä suureista elämässämme. Tarkistamme sen ennen kodista lähtöä, katsomme sääennustetta ja keskustelemme helteestä tai pakkasesta. Mutta kun avaat ulkomaisen sivuston tai tieteellisen artikkelin, vastaan tulevat Fahrenheitit, Kelvinit, Rankinet ja jopa Réaumurit. Miksi lämpötilaskaalojakin on niin monta ja miten ne eroavat toisistaan?
Celsius-asteikko (°C) — kaikkein tutuin
Celsius-asteikkoa käytetään suurimmassa osassa maailmaa, ja se sopii täydellisesti arkipäivän käyttöön.
Sen logiikka on yksinkertainen:
- 0 °C — veden jäätymispiste
- 100 °C — veden kiehumispiste (normaalipaineessa)
Tämän ansiosta asteikko on intuitiivinen: negatiiviset arvot tarkoittavat kylmää, positiiviset lämpöä.
Fahrenheit-asteikko (°F) — Yhdysvaltojen valinta
Fahrenheit-asteikkoa käytetään Yhdysvalloissa ja joissakin muissa maissa. Tässä kaikki ei ole yhtä ilmeistä:
- 32 °F — veden jäätymispiste
- 212 °F — veden kiehumispiste
Fahrenheit-asteikon etuna on sen suurempi "yksityiskohtaisuus": yksi aste on pienempi kuin Celsius-aste, joten lämpötilan muutokset tuntuvat pehmeämmiltä.
Kelvin-asteikko (K) — tieteen perusta
Kelvin on absoluuttinen lämpötilaskaala, jota käytetään fysiikassa, kemiassa ja tekniikassa.
Pääominaisuudet:
- 0 K — absoluuttinen nollapiste, universumin alin mahdollinen lämpötila
- Negatiivisia arvoja ei ole
Yksi kelvin on kooltaan yhtä suuri kuin yksi Celsius-aste, mutta nollapiste ei ole veden jäätymispiste vaan absoluuttinen nollapiste.
Rankine-asteikko (°R) — harvinainen mutta looginen
Rankine yhdistää Fahrenheitin ja Kelvinin ideat:
- Asteikon nollakohta on absoluuttinen nollapiste
- Asteen koko vastaa Fahrenheit-astetta
Sitä käytetään pääasiassa Yhdysvalloissa insinöörilaskelmissa, erityisesti termodynamiikassa.
Réaumur-asteikko (°Ré) — historiallinen harvinaisuus
Réaumur on yksi vanhimmista lämpötilaskaaloista, jota nykyään käytetään lähes vain harvoin.
Ominaisuudet:
- 0 °Ré — veden jäätymispiste
- 80 °Ré — veden kiehumispiste
Sitä voi joskus tavata vanhoissa eurooppalaisissa lähteissä tai historiallisissa dokumenteissa.
Lämpötilojen muunnoskaavat
Jotta ei sekoittuisi, tässä tärkeimmät kaavat:
Celsius ↔ Fahrenheit
- °F = °C × 9/5 + 32
- °C = (°F − 32) × 5/9
Celsius ↔ Kelvin
- K = °C + 273,15
- °C = K − 273,15
Fahrenheit ↔ Rankine
- °R = °F + 459,67
- °F = °R − 459,67
Celsius ↔ Réaumur
- °Ré = °C × 4/5
- °C = °Ré × 5/4
Miksi on tärkeää ymmärtää eri asteikot
Eri lämpötilaskaalot eivät ole sattumaa:
- Celsius — arkipäivän ja sään mittaamiseen
- Fahrenheit — päivittäiseen käyttöön Yhdysvalloissa
- Kelvin — tieteeseen ja tarkkoihin laskelmiin
- Rankine — insinööritieteisiin
- Réaumur — osa tieteen historiaa
Erojen ymmärtäminen auttaa navigoimaan kansainvälisissä sääennusteissa, tieteellisissä julkaisuissa ja teknisessä dokumentaatiossa helpommin.
Vertailutaulukko Celsius-, Fahrenheit-, Kelvin-, Rankine- ja Réaumur-asteikoista
| Celsius (Celsius) |
300.00 | 290.00 | 280.00 | 270.00 | 260.00 | 250.00 | 240.00 | 230.00 | 220.00 | 210.00 | 200.00 | 190.00 | 180.00 | 170.00 | 160.00 | 150.00 | 140.00 | 130.00 | 120.00 | 110.00 | 100.00 | 90.00 | 80.00 | 70.00 | 60.00 | 50.00 | 40.00 | 30.00 | 20.00 | 10.00 | 0.00 | -10.00 | -20.00 | -30.00 | -40.00 | -50.00 | -60.00 | -70.00 | -80.00 | -90.00 | -100.00 | -110.00 | -120.00 | -130.00 | -140.00 | -150.00 | -160.00 | -170.00 | -180.00 | -190.00 | -200.00 | -210.00 | -220.00 | -230.00 | -240.00 | -250.00 | -260.00 | -273.15 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fahrenheit (Fahrenheit) |
572.00 | 554.00 | 536.00 | 518.00 | 500.00 | 482.00 | 464.00 | 446.00 | 428.00 | 410.00 | 392.00 | 374.00 | 356.00 | 338.00 | 320.00 | 302.00 | 284.00 | 266.00 | 248.00 | 230.00 | 212.00 | 194.00 | 176.00 | 158.00 | 140.00 | 122.00 | 104.00 | 86.00 | 68.00 | 50.00 | 32.00 | 14.00 | -4.00 | -22.00 | -40.00 | -58.00 | -76.00 | -94.00 | -112.00 | -130.00 | -148.00 | -166.00 | -184.00 | -202.00 | -220.00 | -238.00 | -256.00 | -274.00 | -292.00 | -310.00 | -328.00 | -346.00 | -364.00 | -382.00 | -400.00 | -418.00 | -436.00 | -459.67 |
| Kelvin (Kelvin) |
573.15 | 563.15 | 553.15 | 543.15 | 533.15 | 523.15 | 513.15 | 503.15 | 493.15 | 483.15 | 473.15 | 463.15 | 453.15 | 443.15 | 433.15 | 423.15 | 413.15 | 403.15 | 393.15 | 383.15 | 373.15 | 363.15 | 353.15 | 343.15 | 333.15 | 323.15 | 313.15 | 303.15 | 293.15 | 283.15 | 273.15 | 263.15 | 253.15 | 243.15 | 233.15 | 223.15 | 213.15 | 203.15 | 193.15 | 183.15 | 173.15 | 163.15 | 153.15 | 143.15 | 133.15 | 123.15 | 113.15 | 103.15 | 93.15 | 83.15 | 73.15 | 63.15 | 53.15 | 43.15 | 33.15 | 23.15 | 13.15 | 0.00 |
| Rankine (Rankine) |
1031.67 | 1013.67 | 995.67 | 977.67 | 959.67 | 941.67 | 923.67 | 905.67 | 887.67 | 869.67 | 851.67 | 833.67 | 815.67 | 797.67 | 779.67 | 761.67 | 743.67 | 725.67 | 707.67 | 689.67 | 671.67 | 653.67 | 635.67 | 617.67 | 599.67 | 581.67 | 563.67 | 545.67 | 527.67 | 509.67 | 491.67 | 473.67 | 455.67 | 437.67 | 419.67 | 401.67 | 383.67 | 365.67 | 347.67 | 329.67 | 311.67 | 293.67 | 275.67 | 257.67 | 239.67 | 221.67 | 203.67 | 185.67 | 167.67 | 149.67 | 131.67 | 113.67 | 95.67 | 77.67 | 59.67 | 41.67 | 23.67 | 0.00 |
| Réaumur (Reaumur) |
240.00 | 232.00 | 224.00 | 216.00 | 208.00 | 200.00 | 192.00 | 184.00 | 176.00 | 168.00 | 160.00 | 152.00 | 144.00 | 136.00 | 128.00 | 120.00 | 112.00 | 104.00 | 96.00 | 88.00 | 80.00 | 72.00 | 64.00 | 56.00 | 48.00 | 40.00 | 32.00 | 24.00 | 16.00 | 8.00 | 0.00 | -8.00 | -16.00 | -24.00 | -32.00 | -40.00 | -48.00 | -56.00 | -64.00 | -72.00 | -80.00 | -88.00 | -96.00 | -104.00 | -112.00 | -120.00 | -128.00 | -136.00 | -144.00 | -152.00 | -160.00 | -168.00 | -176.00 | -184.00 | -192.00 | -200.00 | -208.00 | -218.52 |