Công cụ chuyển đổi nhiệt độ: Celsius, Fahrenheit, Kelvin
Chuyển đổi nhiệt độ giữa Celsius, Fahrenheit, Kelvin và Rankine. Hiển thị cả bốn thang đo cùng lúc và từ chối mọi giá trị dưới độ không tuyệt đối.
Temperature Converter
Type a temperature in one scale and read it in Celsius, Fahrenheit, Kelvin and Rankine at once.
Converted temperature
Tài liệu hướng dẫn
Công cụ chuyển đổi nhiệt độ
Công cụ chuyển đổi nhiệt độ chuyển một số đo nhiệt độ từ thang này sang thang khác, chẳng hạn từ Celsius sang Fahrenheit. Trang này chuyển một số đo duy nhất sang cả bốn thang thông dụng cùng lúc: Celsius, Fahrenheit, Kelvin và Rankine.
Chức năng của máy tính
Nhập nhiệt độ và chọn thang đo đã dùng để đo. Trang này trước tiên chuyển nó sang Celsius, rồi chuyển tiếp sang từng thang trong bốn thang và hiển thị cả bốn kết quả cùng nhau. Nút sao chép đưa cả bốn kết quả vào bộ nhớ tạm.
Không có gì lạnh hơn độ không tuyệt đối, vì vậy số đo thấp hơn mức đó sẽ bị từ chối thay vì được chuyển đổi. Trang cho biết độ không tuyệt đối là bao nhiêu trên thang đã chọn và không hiển thị số nào.
Cách chuyển đổi giữa các thang nhiệt độ
Celsius và Fahrenheit khác nhau ở hai điểm: độ lớn của một độ và vị trí của số 0. Một độ Fahrenheit bằng 5/9 một độ Celsius, còn 0 °C bằng 32 °F, không phải 0 °F. Vì vậy, phép chuyển đổi cần một phép nhân và một phép cộng:
trong đó C là nhiệt độ tính theo độ Celsius, F tính theo độ Fahrenheit, K tính theo kelvin và R tính theo độ Rankine.
Mỗi quan hệ có thể đảo ngược để chuyển theo chiều ngược lại:
Độ Kelvin và độ Celsius có cùng độ lớn, nên cặp này chỉ cần một phép dịch chuyển. Độ Rankine có cùng độ lớn với độ Fahrenheit, và thang Rankine bắt đầu từ độ không tuyệt đối, vì vậy 0 °R bằng 0 K và số đo Rankine luôn bằng số đo Fahrenheit cộng với 459,67.
Coi 9/5 là toàn bộ phép chuyển đổi là sai lầm thường gặp. Một công cụ chỉ nhân mà quên dịch chuyển sẽ cho 0 °C bằng 0 °F, và phép tính vẫn có vẻ đúng trong khi kết quả sai 32 độ.
Quy tắc duy nhất mà trang thực sự sử dụng
Công cụ chuyển đổi không lưu một công thức riêng cho từng cặp thang đo. Nó lưu hai số cho mỗi thang, gồm độ lớn và độ dịch chuyển, rồi áp dụng một quan hệ:
trong đó v là giá trị được nhập, s là độ lớn của một độ trên thang đó khi đo bằng độ Celsius, o là độ dịch chuyển đưa số 0 của thang đó trùng với số 0 Celsius, và b là số đo theo Celsius. Fahrenheit có độ lớn 5/9 và độ dịch chuyển −160/9, còn kelvin có độ lớn 1 và độ dịch chuyển −273,15. Chuyển theo chiều ngược lại sẽ hoàn tác cùng hai bước đó. Mỗi thang trên trang là một hàng trong bảng này, nên bốn kết quả không thể lệch nhau.
Những hằng số nào là chính xác
Cả bốn số được dùng ở trên đều là các định nghĩa, không phải phép đo, nên sẽ không bao giờ được sửa đổi bởi một thí nghiệm tốt hơn.
| Hằng số | Giá trị | Chính xác? | Nguồn |
|---|---|---|---|
| Tỷ lệ chuyển đổi từ Celsius sang Fahrenheit | 9/5 | chính xác theo định nghĩa | NIST SP 811, Phụ lục B |
| Độ lệch Fahrenheit | 32 | chính xác theo định nghĩa | NIST SP 811, Phụ lục B |
| Độ dịch chuyển từ Celsius sang kelvin | 273,15 | chính xác theo định nghĩa | Sổ tay SI; CGPM lần thứ 13 (1967/68) |
| Độ dịch chuyển từ Fahrenheit sang Rankine | 459,67 | chính xác, suy ra từ hai giá trị ở trên | NIST SP 811, Phụ lục B |
Hai yếu tố trên trang này được làm tròn, và không yếu tố nào là hằng số định nghĩa. Phân số 5/9 không có dạng thập phân chính xác, nên mọi số thập phân viết cho nó đều là dạng cắt bớt; mã giữ 5/9 và 160/9 dưới dạng phân số thay vì số thập phân. Bốn kết quả được hiển thị với tám chữ số có nghĩa. Chỉ phần hiển thị được làm tròn. Phép chuyển đổi thực hiện trên giá trị đã nhập.
Ví dụ minh họa
Số đo 20 °C, một nhiệt độ phòng nhẹ, được chuyển đổi như sau.
Fahrenheit: 20 × 9/5 bằng 36, và 36 + 32 bằng 68 °F (20 °C).
Kelvin: 20 + 273,15 bằng 293,15 K.
Rankine: 20 + 273,15 bằng 293,15, và 293,15 × 9/5 bằng 527,67 °R.
Ví dụ thứ hai chuyển theo chiều ngược lại và cho kết quả không tròn. Với 350 °F, một lò nướng nóng: 350 − 32 bằng 318, và 318 × 5/9 bằng 176,6666… °C; sau khi làm tròn đến tám chữ số có nghĩa, trang hiển thị là 176,66667 °C.
Các điểm cố định
Những số đo này đáng ghi nhớ, và mỗi hàng được kiểm tra bằng một phép thử lần lượt nhập trên cả bốn thang.
| Celsius | Fahrenheit | Kelvin | Rankine | Ý nghĩa |
|---|---|---|---|---|
| −273,15 | −459,67 | 0 | 0 | độ không tuyệt đối |
| −40 | −40 | 233,15 | 419,67 | số đo duy nhất mà hai thang thông dụng cùng có |
| 0 | 32 | 273,15 | 491,67 | nước đóng băng |
| 37 | 98,6 | 310,15 | 558,27 | nhiệt độ cơ thể người bình thường |
| 100 | 212 | 373,15 | 671,67 | nước sôi |
Hàng −40 không phải là sự trùng hợp. Các số Fahrenheit tăng nhanh hơn các số Celsius và bắt đầu ở mức cao hơn, nên hai đường chỉ giao nhau một lần, tại −40.
Độ không tuyệt đối
Độ không tuyệt đối là điểm mà tại đó một chất không còn năng lượng nhiệt để truyền đi. Nó nằm ở −273,15 °C, và con số đó là chính xác: kelvin và độ Celsius có cùng độ lớn, còn các số 0 của chúng cách nhau 273,15 theo định nghĩa (CGPM lần thứ 13, 1967/68). Trên các thang khác, nó là −459,67 °F, 0 K và 0 °R.
Trang từ chối mọi số đo thấp hơn mức đó. Một số thấp hơn độ không tuyệt đối không phải là nhiệt độ rất lạnh; đó không phải là nhiệt độ.
Phép kiểm tra làm tròn cả hai vế trước khi so sánh. Độ không tuyệt đối có thể đạt giá trị Celsius nội bộ là −273,15 theo một cách và −273,15000000000003 theo cách khác, vì máy tính lưu các số này dưới dạng nhị phân và 273,15 không có dạng nhị phân chính xác. Nếu so sánh các giá trị thô, hệ thống sẽ cho người dùng biết rằng độ không tuyệt đối thấp hơn độ không tuyệt đối.
Sai số làm tròn tương tự cũng xuất hiện trong các kết quả. Chuyển đổi −459,67 °F cho ra khoảng −0,000000000000028 K thay vì 0 K. Công cụ nhận diện phần dư nhỏ như vậy là nhiễu do phép trừ hai số có độ lớn tương tự, rồi báo cáo giá trị sạch 0 K.
Các câu hỏi thường gặp
Làm thế nào để chuyển Celsius sang Fahrenheit? Nhân số đo Celsius với 9/5, rồi cộng 32. Với 20 °C: 20 × 9/5 bằng 36, và 36 + 32 bằng 68 °F.
Làm thế nào để chuyển Fahrenheit sang Celsius? Trước tiên trừ 32, rồi nhân với 5/9. Với 68 °F: 68 − 32 bằng 36, và 36 × 5/9 bằng 20 °C.
Tại sao chỉ trừ 32 là chưa đủ? Vì hai thang cũng dùng các độ có độ lớn khác nhau. Một độ Fahrenheit bằng 5/9 độ Celsius, nên khoảng cách giữa hai số đo tăng lên khi nhiệt độ tăng. Ở 0 °C, khoảng cách là 32; ở 100 °C, khoảng cách là 112.
Có cách nhanh nào để ước tính trong đầu không? Nhân đôi số đo Celsius rồi cộng 30 sẽ gần đúng với các nhiệt độ thường ngày. Cách này cho 70 đối với 20 °C, trong khi giá trị thực là 68 °F. Sai số tăng theo nhiệt độ, nên đây chỉ là hướng dẫn gần đúng chứ không phải phép chuyển đổi.
Rankine là gì và ai sử dụng nó? Rankine là một thang tuyệt đối sử dụng các độ có độ lớn bằng độ Fahrenheit và bắt đầu từ độ không tuyệt đối. Thang này xuất hiện trong một số công việc kỹ thuật ở Hoa Kỳ, nơi cần nhiệt độ tuyệt đối nhưng các số liệu xung quanh được tính theo Fahrenheit.
Tại sao trang đôi khi hiển thị ít chữ số thập phân hơn dự kiến? Các kết quả được làm tròn đến tám chữ số có nghĩa. Một giá trị như 176,6666… °C lặp vô hạn, nên được hiển thị là 176,66667 °C. Việc làm tròn chỉ áp dụng cho phần hiển thị.