Convertisseur de température : Celsius, Fahrenheit, Kelvin
Convertissez une température entre les échelles Celsius, Fahrenheit, Kelvin et Rankine. Affiche les quatre échelles simultanément et rejette toute valeur inférieure au zéro absolu.
Temperature Converter
Type a temperature in one scale and read it in Celsius, Fahrenheit, Kelvin and Rankine at once.
Converted temperature
Documentation
Convertisseur de température
Un convertisseur de température transforme une indication de température d’une échelle à une autre, par exemple de Celsius en Fahrenheit. Cette page convertit une seule indication dans les quatre échelles courantes à la fois : Celsius, Fahrenheit, kelvin et Rankine.
Fonctionnement du calculateur
Saisissez une température et choisissez l’échelle dans laquelle elle a été mesurée. La page la convertit d’abord en Celsius, puis dans chacune des quatre échelles, et affiche les quatre résultats ensemble. Un bouton de copie place les quatre résultats dans le presse-papiers.
Rien n’est plus froid que le zéro absolu ; une indication inférieure est donc refusée au lieu d’être convertie. La page indique ce qu’est le zéro absolu dans l’échelle choisie et n’affiche aucun nombre.
Comment convertir entre les échelles de température
Les échelles Celsius et Fahrenheit diffèrent sur deux points : la taille d’un degré et la position du zéro. Un degré Fahrenheit correspond à 5/9 de la taille d’un degré Celsius, et 0 °C correspond à 32 °F, et non à 0 °F. Une conversion nécessite donc une multiplication et une addition :
où C est la température en degrés Celsius, F en degrés Fahrenheit, K en kelvins et R en degrés Rankine.
Chaque relation peut être inversée pour effectuer la conversion dans l’autre sens :
Les degrés kelvin et Celsius ont la même taille, cette paire ne nécessite donc qu’un décalage. Les degrés Rankine ont la même taille que les degrés Fahrenheit, et l’échelle Rankine commence au zéro absolu ; ainsi, 0 °R correspond à 0 K et une indication en Rankine est toujours une indication en Fahrenheit augmentée de 459,67.
Considérer 9/5 comme toute la conversion est l’erreur courante. Un convertisseur qui multiplierait sans tenir compte du décalage donnerait 0 °C égal à 0 °F ; le calcul semblerait correct alors que le résultat serait erroné de 32 degrés.
La seule règle réellement appliquée par la page
Le convertisseur ne conserve pas une formule distincte pour chaque paire d’échelles. Il stocke deux nombres par échelle, une taille et un décalage, puis applique une seule relation :
où v est la valeur saisie, s est la taille d’un de ses degrés mesurée en degrés Celsius, o est le décalage qui aligne son zéro sur le zéro Celsius, et b est l’indication en Celsius. Le Fahrenheit a une taille de 5/9 et un décalage de −160/9, le kelvin une taille de 1 et un décalage de −273,15. Dans l’autre sens, les deux mêmes étapes sont annulées. Chaque échelle de la page correspond à une ligne de ce tableau, ce qui empêche les quatre résultats de diverger.
Quelles constantes sont exactes
Les quatre nombres utilisés ci-dessus sont des définitions et non des mesures ; une meilleure expérience ne les révisera donc jamais.
| Constante | Valeur | Exacte ? | Source |
|---|---|---|---|
| rapport de conversion des Celsius en Fahrenheit | 9/5 | exacte par définition | NIST SP 811, annexe B |
| décalage du Fahrenheit | 32 | exacte par définition | NIST SP 811, annexe B |
| décalage des Celsius vers les kelvins | 273,15 | exacte par définition | Brochure du SI ; 13e CGPM (1967/68) |
| décalage des Fahrenheit vers les Rankine | 459,67 | exact, découle des deux précédents | NIST SP 811, annexe B |
Deux éléments de cette page sont arrondis, et aucun n’est une constante de définition. La fraction 5/9 n’a pas d’écriture décimale exacte ; tout nombre décimal qui la représente est donc une troncature. Le code conserve 5/9 et 160/9 sous forme de fractions plutôt que sous forme décimale. Les quatre résultats sont affichés avec huit chiffres significatifs. Seul l’affichage est arrondi. La conversion elle-même utilise la valeur telle qu’elle a été saisie.
Exemple détaillé
Une indication de 20 °C, température ambiante modérée, se convertit comme suit.
Fahrenheit : 20 × 9/5 donne 36, et 36 + 32 donne 68 °F (20 °C).
Kelvin : 20 + 273,15 donne 293,15 K.
Rankine : 20 + 273,15 donne 293,15, et 293,15 × 9/5 donne 527,67 °R.
Un deuxième exemple va dans l’autre sens et ne donne pas un nombre entier. Pour 350 °F, température d’un four chaud : 350 − 32 donne 318, et 318 × 5/9 donne 176,6666… °C, que la page affiche sous la forme 176,66667 °C après arrondissement à huit chiffres significatifs.
Points fixes
Ces indications méritent d’être connues, et chaque ligne est vérifiée par un test saisi successivement dans les quatre échelles.
| Celsius | Fahrenheit | Kelvin | Rankine | Ce que cela représente |
|---|---|---|---|---|
| −273,15 | −459,67 | 0 | 0 | zéro absolu |
| −40 | −40 | 233,15 | 419,67 | la seule indication commune aux deux échelles courantes |
| 0 | 32 | 273,15 | 491,67 | l’eau gèle |
| 37 | 98,6 | 310,15 | 558,27 | température normale du corps humain |
| 100 | 212 | 373,15 | 671,67 | l’eau bout |
La ligne −40 n’est pas une coïncidence. Les nombres Fahrenheit augmentent plus vite que les nombres Celsius et commencent plus haut ; les deux droites se croisent donc une seule fois, en −40.
Le zéro absolu
Le zéro absolu est le point où une substance n’a plus d’énergie thermique à céder. Il se situe à −273,15 °C, et cette valeur est exacte : le kelvin et le degré Celsius ont la même taille, et leurs zéros sont séparés de 273,15 par définition (13e CGPM, 1967/68). Dans les autres échelles, il correspond à −459,67 °F (-273 °C), 0 K et 0 °R.
La page refuse toute indication inférieure à cette valeur. Un nombre inférieur au zéro absolu n’est pas une température très froide ; ce n’est pas une température.
La vérification arrondit les deux côtés avant de les comparer. Le zéro absolu peut atteindre la valeur interne en Celsius sous la forme −273,15 par une méthode et sous la forme −273,15000000000003 par une autre, car un ordinateur stocke ces nombres en binaire et 273,15 n’a pas de représentation binaire exacte. Comparer les valeurs brutes indiquerait à l’utilisateur que le zéro absolu est inférieur au zéro absolu.
Le même bruit d’arrondissement apparaît dans les résultats. La conversion de −459,67 °F (-273 °C) aboutit à environ −0,000000000000028 K au lieu de 0 K. Le convertisseur reconnaît un résidu aussi faible comme un bruit dû à la soustraction de deux nombres de taille similaire et affiche 0 K.
Foire aux questions
Comment convertir les Celsius en Fahrenheit ? Multipliez l’indication en Celsius par 9/5, puis ajoutez 32. Pour 20 °C : 20 × 9/5 donne 36, et 36 + 32 donne 68 °F.
Comment convertir les Fahrenheit en Celsius ? Soustrayez d’abord 32, puis multipliez par 5/9. Pour 68 °F : 68 − 32 donne 36, et 36 × 5/9 donne 20 °C.
Pourquoi soustraire 32 ne suffit-il pas ? Parce que les deux échelles utilisent aussi des degrés de tailles différentes. Un degré Fahrenheit correspond à 5/9 d’un degré Celsius ; l’écart entre les deux indications augmente donc avec la température. À 0 °C, l’écart est de 32 ; à 100 °C, il est de 112.
Existe-t-il une méthode rapide pour l’estimer de tête ? Doubler l’indication en Celsius et ajouter 30 donne une valeur proche pour les températures courantes. Cela donne 70 pour 20 °C, contre une valeur réelle de 68 °F. L’erreur augmente avec la température ; il s’agit donc d’une approximation et non d’une conversion.
Qu’est-ce que le Rankine et qui l’utilise ? Le Rankine est une échelle absolue fondée sur des degrés de la taille des degrés Fahrenheit, qui commence au zéro absolu. Elle est utilisée dans certains travaux d’ingénierie aux États-Unis, lorsqu’une température absolue est nécessaire mais que les valeurs environnantes sont exprimées en Fahrenheit.
Pourquoi la page affiche-t-elle parfois moins de décimales que prévu ? Les résultats sont arrondis à huit chiffres significatifs. Une valeur telle que 176,6666… °C se répète indéfiniment ; elle est donc affichée sous la forme 176,66667 °C. L’arrondissement ne s’applique qu’à l’affichage.