Co vyjadřuje každá stupnice
Celsiova stupnice se používá v předpovědi počasí, kuchyni i mnoha laboratorních záznamech. Fahrenheit je běžný pro každodenní teploty ve Spojených státech. Kelvin je jednotka SI termodynamické teploty a zapisuje se K bez znaku stupně. Nárůst o 1 °C je stejně velký jako nárůst o 1 K. Jejich nulové body se přesně liší o 273,15.
Hodnota teploty a rozdíl teplot jsou odlišné úlohy. Měření 0 °C odpovídá 273,15 K, ale změna o 0 °C znamená žádnou změnu, nikoli přírůstek 273,15 K. Fahrenheitův dílek je menší: změna o 1 °C odpovídá změně o 1,8 °F. Toto rozlišení brání přičítání posunu při převodu pouhého intervalu.
Jedna teplota ve třech jednotkách
Vezměme 25 °C. Podle vzorce °F = °C × 9/5 + 32 nejprve vynásobíme 25 číslem 1,8 a dostaneme 45; po přičtení 32 vyjde 77 °F. Pro kelvin platí K = °C + 273,15, takže tatáž teplota činí 298,15 K. Jde o různé zápisy jediného měření.
Při zpětném převodu od 77 °F odečteme 32 a násobíme 5/9: vrátíme se k 25 °C. Od 298,15 K odečteme 273,15. Posun 32 se ovšem při převodu samotného rozdílu nepoužívá: oteplení o 10 °C znamená oteplení o 18 °F, nikoli o 50 °F. Výsledek lze zkontrolovat převodníkem.
- 25 °C
- 77 °F
- 298,15 K
Nuly a kontrolní body
Na běžné termodynamické stupnici leží absolutní nula na 0 K, tedy −273,15 °C či −459,67 °F. Příslušné nástroje MultiVerto nižší vstupní měření odmítnou. Užitečným bodem je −40 °C = −40 °F. Tam se čísla shodují, přestože velikost dílků je rozdílná. Takové body odhalí vynechaný posun nebo obrácený vzorec.
Známé tvrzení, že voda mrzne při 0 °C a vře při 100 °C, platí přibližně za určitých podmínek tlaku a čistoty. Nejde o univerzální definici Celsiovy stupnice. Při přesné práci uchovejte naměřenou hodnotu i nejistotu. Kelvin je vhodný pro rovnice s absolutní teplotou, ale převod sám o sobě nezvýší přesnost teploměru.
Vyberte správnou operaci
U receptu nebo počasí učiní převod mezi Celsiem a Fahrenheitem údaj srozumitelným jinému čtenáři. U vědeckých dat použijte kelvin, jestliže rovnice vyžaduje termodynamickou teplotu. Pokyn „zvýšit teplotu o 5 °C“ popisuje interval: vynásobením 5 číslem 9/5 vyjde nárůst o 9 °F. Číslo 32 v tomto případě nepřičítejte.
Jednotku napište u vstupu i výsledku. Zachovejte tolik platných číslic, kolik odpovídá původnímu měření, a zaokrouhlujte na konci. Trouba označená celými stupni neospravedlňuje šest desetinných míst. Při porovnávání více měření je před průměrováním nebo kontrolou hranice vyjádřete ve shodné jednotce. Čísla různých stupnic bez vzorce zaměňovat nelze.
Rychlá kontrola výsledku
Nejdřív odhadněte směr. Při pokojové teplotě bude číslo ve °F větší než v °C a hodnota v K přibližně o 273 vyšší. Zkuste známý bod 0 °C → 32 °F → 273,15 K. Pokud vám pro pokoj vyjde 0 K nebo pro 25 °C jen 45 °F, v postupu chybí krok.
U záporných hodnot dodržte pořadí operací. Pro −10 °C nejdříve vynásobte celé číslo se znaménkem hodnotou 9/5 a poté přičtěte 32: výsledek je 14 °F. Jiné pořadí je chybné. V MultiVerto zvolte vstupní a výstupní jednotku a pro pozdější ověření si poznamenejte také původní měření.
Při srovnávání ranní a odpolední teploty převeďte obě jednotlivá měření stejným způsobem a teprve potom je odečtěte. U samotného rozdílu použijte jen poměr velikostí dílků. Tento jednoduchý test odděluje správný převod naměřené hodnoty od chybného převodu intervalu, což pomáhá zejména v tabulkách kombinujících několik stupnic.
Pokud tabulka už obsahuje kelviny, při dalších výpočtech neposouvejte hodnoty znovu o 273,15. Každý sloupec označte jednotkou a přepočet proveďte na jednom známém místě. Kontrolní řádek s 25 °C, tedy 298,15 K, rychle odhalí dvojí přičtení nebo chybně pojmenovaný sloupec.