图片说明

 

      上面的图表说明了几种常见温度下温度单位之间的快速比较。确保室温变化并且人体温度不总是37°C（98.6°F）。另外，水的沸点取决于气压，并不总是精确地为100°C。但是，正确加热后，真正的芬兰桑拿浴室始终至少要保持100°C（212°F（华氏））。

 

      不久前，我写了一篇有关压力单位的博客文章，我想写一个类似的关于温度单位及其转换的好主意  。让我们首先简要了解一下实际温度，然后了解一些非常常见的温度单位，非常后查看它们之间的转换。

 

什么温度

 

      温度是一个密集的量，它描述了物质的  能量状态。所有材料都具有不断运动，振动或旋转的原子和分子。简化一个困难的主题，它们移动的越多，材料的温度就越高。物体的温度可以通过其原子和分子的  平均动能来定义，温度的定义我们可以相对容易地理解。 开尔文（Kelvin） 是称为热力学温度（T）的基本物理量的单位，当前定义为水的三点  （精确地为0.01°C / 32.02°F）的热力学温度的1 / 273.16  。

 

那么，什么是热的，什么是冷的？ 

 

      都是相对的，所以这些术语“冷”和“热”都不是很准确或科学。因此我们需要更具体的方式来指示温度。在非常近的几个世纪中，已经开发出几种不同的温度标度和单位。而且，由于在世界各地使用了不同的秤，因此仍在使用几种不同的秤。某些旧温度标尺的实际规格非常初并不十分准确（例如人体温度），但后来又创建了特定而准确的参考点和规格。

 

      对于高温，实际上没有任何限制，并且可能会达到很高的温度。例如，太阳表面的温度为5800开尔文，而太阳内部的温度则高达1360万开尔文。

 

      但是对于非常低温度，有一个非常具体的限制，即  绝对零温度，这是非常低的可能温度。绝对零是可能永远无法达到的理论状态。理论上，原子的所有运动将几乎完全停止，仅保留量子机械零点能量。绝对零温度等于0开尔文，-273.15°C或-459.67°F。在外层空间，温度非常冷，宇宙的平均温度低于3开尔文。

 

      但是，让我们接下来看一些非常常见的温度标度和单位。

 

国际温标

 

      热力学温度很难测量，已经发布了一些用于实际测量的国际温度标度：

 

      ITS-27；1927年国际温标

      IPTS-48；1948年国际实用温度标尺

      IPTS-68；1968年国际实用温度标度

      ITS-90；1990年国际温标

      还使用了一些其他标尺，例如PLTS-2000，用于改进0.9 mK ... 1 K范围内的极低温的测量（临时低温标尺2000）。

 

      根据国际协议，当前的 ITS-90秤  基于上述热力学温度（T）。该标尺定义了一种校准特定种类温度计的方法，使结果在全世界范围内都是精确和可重复的。还认为数值当时尽可能接近实际热力学温度（T）。用于实现ITS-90温度标度的方法包括固定点和用于在固定值之间插入温度的函数。

 

温度单位

      开尔文（K）

            开尔文（Kelvin）是国际标准制  （SI）中温度的  基本单位。开尔文单位的缩写是K（无度数或度数符号）。开尔文单元非常早由威廉·汤姆森（Lord Kelvin）于1848年提出。

 

            如前所述，开尔文当前定义为水的三点热力学温度的分数1 / 273.16，绝对零点为0K。一个开尔文的大小与摄氏温度相同。冰融化的温度为273.15 K（水的三相点为273.16 K）。  

 

            开尔文经常用于科学和技术。无论如何，它在日常生活中使用得并不多。用ITS-90表示的开尔文温度符号是大写字母T 90。

 

      开尔文的新定义有望在不久的将来发布，将开尔文与玻耳兹曼常数联系起来，继续通过基本物理常数定义所有国际单位的工作。

 

      摄氏（°C）

 

            摄氏温度当前是国际标准制中温度的衍生单位，而开尔文是基本单位。摄氏度的缩写是°C（摄氏度），一摄氏度的大小与一开尔文的大小相同。单位和实际摄氏温度标度是由瑞典人安德斯摄氏温度于1742年首次提出的。摄氏温度标度的两个主要参考点是水的  凝固点  （或冰的熔点）定义为0°C，  沸点为的水  是100°C。

 

            冰的熔点是一个相对准确的规格（假设您已经纯化了冰，并且已正确搅拌），但实际上水的沸腾温度并非如此准确，因为沸腾温度在很大程度上取决于大气压。由于摄氏温度是从开尔文派生的SI单位，因此它也与ITS-90链接，并且其符号是小写字母t 90。根据ITS-90，冰的熔点略低于0°C，在正常大气压下水的沸点约为99.974°C。

 

            摄氏温度单位比开氏温度单位更适合日常使用，并且在全球范围内非常流行，尽管在美国使用的并不多。摄氏度有时也称为摄氏度。

 

      华氏度（°F）

 

            华氏度的缩写是°F。华氏秤非常初由一位叫Gabriel Fahrenheit的荷兰人于1724年引入。该秤的两个主要参考点是水的  冰点  指定为32°F  ，人体温度为  96°F。

 

            实际上，很容易看出人体的温度不是非常精确的定义。

 

            如今，华氏温度表已被重新定义，冰的熔点正好是32°F，水的沸点正好是212°F。人体的温度按修订后的比例约为98°F。

 

            在许多地区，华氏温度已被摄氏温度单位代替，但美国，加勒比海地区仍在使用华氏温度，而澳大利亚和英国仍与华氏温度同时使用。

 

      朗肯（°R，°Ra）

 

            朗肯标度缩写为°R或°Ra。1859年，苏格兰威廉·兰金（William Rankine）提出了兰金量表，距开尔文量表仅几年。兰氏刻度的参考点是  绝对的零点，  为0°R，就像开尔文刻度一样。一个兰金度的大小与一个华氏度的大小相同，但零点却大不相同。水的冰点等于491.67°朗肯。

 

            朗肯不是广泛使用的量表。它已在美国的某些技术领域中使用，但NIST不建议再使用Rankine。

 

 

 

      Réaumur（°Ré，°Re）

 

            Réaumur秤由RénedeRéaumur于1730年引入。它的参考点是水的  凝固点  0°Ré  ，水的沸点  是80°Ré。

 

            Réaumur音阶在欧洲和俄罗斯的某些地区使用，但在上个世纪主要消失了。

 

温度单位之间的转换

 

下表提供了将温度读数从一个单位转换为另一单位的计算公式。

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cgs温度单位

 

      缩写  “ cgs”  来自单词“ 厘克-秒 ”。正如这些词所暗示的那样，cgs系统是公制的一种变体，但不是使用米，而是以厘米为长度单位，而不是千克，以克为质量单位。使用这些cgs基本单位可以得出不同的cgs机械单位。

 

 

      CGS是相当古老的系统，大部分已首先由MKS（米-千克-秒）系统取代，然后由SI系统取代。但是，您有时仍然会遇到一些cgs单位。

 

 

      cgs系统没有自己的温度单位，因此您使用相同的温度单位：开尔文，摄氏度和华氏度。