Sıcaklık Dönüştürücü: Celsius, Fahrenheit, Kelvin

Sıcaklık Dönüştürücü

Sıcaklık dönüştürücü, bir sıcaklık değerini örneğin Celsius'tan Fahrenheit'a olmak üzere bir ölçekten diğerine çevirir. Bu sayfa tek bir değeri aynı anda dört yaygın ölçeğe dönüştürür: Celsius, Fahrenheit, Kelvin ve Rankine.

Hesap makinesi ne yapar

Bir sıcaklık girin ve ölçümün yapıldığı ölçeği seçin. Sayfa önce bunu Celsius'a, ardından dört ölçeğin her birine dönüştürür ve dört sonucu birlikte gösterir. Kopyalama düğmesi dördünü de panoya aktarır.

Mutlak sıfırdan daha soğuk bir şey yoktur; bu nedenle bunun altındaki bir değer dönüştürülmek yerine reddedilir. Sayfa, seçilen ölçekte mutlak sıfırın ne olduğunu belirtir ve hiçbir sayı göstermez.

Sıcaklık ölçekleri arasında nasıl dönüşüm yapılır

Celsius ve Fahrenheit iki konuda farklıdır: bir derecenin büyüklüğü ve sıfırın bulunduğu nokta. Bir Fahrenheit derecesi, bir Celsius derecesinin 5/9'u büyüklüğündedir ve 0 °C, 32 °F değerine karşılık gelir; 0 °F değerine değil. Bu nedenle bir dönüşümde çarpma ve toplama gerekir:

$F = C \times \frac{9}{5} + 32$

$K = C + 273.15$

$R = (C + 273.15) \times \frac{9}{5}$

burada C, Celsius derecesi cinsinden sıcaklığı; F, Fahrenheit derecesinden sıcaklığı; K, kelvin cinsinden sıcaklığı ve R, Rankine derecesinden sıcaklığı belirtir.

Her ilişki ters yönde dönüşüm yapmak için tersten kullanılabilir:

$C = (F - 32) \times \frac{5}{9}$

$C = K - 273.15$

$C = R \times \frac{5}{9} - 273.15$

Kelvin ve Celsius derecelerinin büyüklüğü aynıdır; bu nedenle bu çiftte yalnızca bir kaydırma gerekir. Rankine derecelerinin büyüklüğü Fahrenheit dereceleriyle aynıdır ve Rankine mutlak sıfırdan başladığından 0 °R, 0 K değerine eşittir; Rankine değeri her zaman Fahrenheit değerine 459,67 eklenmesine eşittir.

9/5 oranını bütün dönüşüm sanmak yaygın bir hatadır. Kaydırmayı unutarak yalnızca çarpma yapan bir dönüştürücü, 0 °C değerini 0 °F olarak bildirir; aritmetik doğru görünürken sonuç 32 derece hatalı olur.

Sayfanın gerçekten uyguladığı tek kural

Dönüştürücü, her ölçek çifti için ayrı bir formül kullanmaz. Her ölçek için bir derece büyüklüğü ve bir kaydırma olmak üzere iki sayı saklar ve tek bir ilişki uygular:

$b = v \times s + o$

burada v, girilen değeri; s, derecelerinden birinin Celsius derecesiyle ölçülen büyüklüğünü; o, sıfırını Celsius sıfırına taşıyan kaydırmayı ve b, Celsius cinsinden değeri belirtir. Fahrenheit'ın büyüklüğü 5/9, kaydırması −160/9; kelvinin büyüklüğü 1, kaydırması −273,15'tir. Ters yönde dönüşüm aynı iki adımı geri alır. Sayfadaki her ölçek bu tablonun bir satırıdır; bu nedenle dört sonuç birbirinden sapamaz.

Hangi sabitler kesindir?

Yukarıda kullanılan dört sayının tümü ölçüm değil tanımdır; bu nedenle daha iyi bir deneyle hiçbir zaman değiştirilmeyeceklerdir.

Bu sayfadaki iki şey yuvarlanır ve ikisi de tanımlayıcı sabit değildir. 5/9 kesrinin tam bir ondalık gösterimi yoktur; bu nedenle onun için yazılan her ondalık gösterim kesilmiş bir değerdir. Kod, 5/9 ve 160/9 değerlerini ondalık yerine kesir olarak tutar. Ayrıca dört sonuç sekiz anlamlı basamağa gösterilir. Yalnızca görüntüleme yuvarlanır. Dönüşümün kendisi, yazıldığı haliyle değer üzerinden yapılır.

Çözümlü örnek

Ilımlı bir oda sıcaklığı olan 20 °C değeri şöyle dönüştürülür.

Fahrenheit: 20 × 9/5 = 36 ve 36 + 32 = 68 °F (20 °C).

Kelvin: 20 + 273,15 = 293,15 K.

Rankine: 20 + 273,15 = 293,15 ve 293,15 × 9/5 = 527,67 °R.

İkinci örnek ters yönde ilerler ve tam sayı sonucu vermez. Sıcak bir fırını gösteren 350 °F için 350 − 32 = 318 ve 318 × 5/9 = 176,6666… °C olur; sayfa bunu sekiz anlamlı basamağa yuvarladıktan sonra 176,66667 °C olarak gösterir.

Sabit noktalar

Bu değerleri tanımaya değer; her satır, sırayla dört ölçeğin tümünde girilen bir testle doğrulanır.

−40 satırı tesadüf değildir. Fahrenheit sayıları Celsius sayılarından daha hızlı büyür ve daha yüksek bir noktadan başlar; bu nedenle iki doğru bir kez kesişir ve kesiştikleri nokta −40'tır.

Mutlak sıfır

Mutlak sıfır, bir maddenin verebileceği hiçbir ısıl enerjinin kalmadığı noktadır. −273,15 °C değerindedir ve bu sayı kesindir: kelvin ile Celsius derecesinin büyüklüğü aynıdır ve sıfırları tanım gereği 273,15 derece uzaktadır (13. CGPM, 1967/68). Diğer ölçeklerde bu değer −459,67 °F, 0 K ve 0 °R'dir.

Sayfa bunun altındaki her değeri reddeder. Mutlak sıfırın altındaki bir sayı çok soğuk bir sıcaklık değildir; sıcaklık değildir.

Denetim, karşılaştırmadan önce her iki tarafı da yuvarlar. Mutlak sıfır, bilgisayar bu sayıları ikili sistemde sakladığı ve 273,15 sayısının tam bir ikili gösterimi olmadığı için bir yoldan dahili Celsius değerine −273,15, başka bir yoldan −273,15000000000003 olarak ulaşabilir. Ham değerleri karşılaştırmak, kullanıcıya mutlak sıfırın mutlak sıfırdan düşük olduğunu söylerdi.

Aynı yuvarlama gürültüsü sonuçlarda da görülür. −459,67 °F dönüştürüldüğünde 0 K yerine yaklaşık −0,000000000000028 K elde edilir. Dönüştürücü, benzer büyüklükteki iki sayının çıkarılmasından kalan bu kadar küçük bir kalıntıyı gürültü olarak tanır ve temiz bir 0 K sonucu bildirir.

Sık sorulan sorular

Celsius Fahrenheit'a nasıl dönüştürülür? Celsius değerini 9/5 ile çarpın, ardından 32 ekleyin. 20 °C için: 20 × 9/5 = 36 ve 36 + 32 = 68 °F.

Fahrenheit Celsius'a nasıl dönüştürülür? Önce 32 çıkarın, ardından 5/9 ile çarpın. 68 °F için: 68 − 32 = 36 ve 36 × 5/9 = 20 °C.

32 çıkarmak tek başına neden yeterli değildir? Çünkü iki ölçek aynı zamanda farklı büyüklükte dereceler kullanır. Bir Fahrenheit derecesi, bir Celsius derecesinin 5/9'u kadardır; bu nedenle iki değer arasındaki fark sıcaklık yükseldikçe büyür. 0 °C'de fark 32; 100 °C'de ise 112'dir.

Zihinden yaklaşık hesaplamanın hızlı bir yolu var mı? Celsius değerini ikiyle çarpıp 30 eklemek, günlük sıcaklıklarda yaklaşık sonuç verir. 20 °C için gerçek 68 °F değerine karşılık 70 verir. Hata sıcaklıkla birlikte büyür; bu nedenle bu yöntem bir dönüşüm değil, kabaca tahmin aracıdır.

Rankine nedir ve kim kullanır? Rankine, Fahrenheit büyüklüğündeki dereceler üzerine kurulmuş ve mutlak sıfırdan başlayan mutlak bir ölçektir. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki bazı mühendislik çalışmalarında, mutlak sıcaklık gerektiğinde ancak çevredeki değerler Fahrenheit cinsinden olduğunda kullanılır.

Sayfa neden bazen beklenenden daha az ondalık basamak gösteriyor? Sonuçlar sekiz anlamlı basamağa yuvarlanır. 176,6666… °C gibi bir değer sonsuza kadar tekrar ettiğinden 176,66667 °C olarak gösterilir. Yuvarlama yalnızca görüntülemeye uygulanır.