Converti tra Celsius, Fahrenheit, Kelvin e Rankine.
Formule: F = C × 9/5 + 32. K = C + 273,15. °R = (C + 273,15) × 9/5. Zero assoluto = −273,15 °C = 0 K.
La temperatura è l'unica grandezza fisica misurata più universalmente nella vita di tutti i giorni, e il mondo non riesce a mettersi d'accordo su un'unità. Il mondo metrico usa Celsius (acqua bollente a 100 °C, congelamento a 0 °C); gli Stati Uniti e una manciata di paesi (Bahamas, Belize, Isole Cayman, Liberia, Palau, Isole Marshall) usano Fahrenheit (bollitura 212 °F, congelamento 32 °F); la scienza a livello globale usa Kelvin (zero assoluto a 0 K, acqua che congela a 273,15 K); la termodinamica ingegneristica nel mondo anglofono ha storicamente usato Rankine (equivalente assoluto di Fahrenheit, 0 °R = zero assoluto, acqua che congela a 491,67 °R). Chiunque legga una ricetta, un bollettino meteorologico USA, un articolo di ingegneria russo o un testo di termodinamica, alla fine avrà bisogno di convertire tra due di queste. Le conversioni sono semplici trasformazioni lineari, ma gli offset e i fattori di scala sono facili da ricordare male (era C = (F − 32) × 5/9 o × 9/5?), e il caso limite dello zero assoluto con il segno sbagliato inganna i novizi. Questo calcolatore converte una qualsiasi delle quattro unità comuni in tutte le altre in un colpo solo e aggiunge una nota contestuale che classifica il valore in un regime familiare: frigorifero, comfort, febbre, sauna, forno, plasma, in modo che il numero astratto si collochi in una scala riconoscibile.
Le quattro scale sono linearmente correlate da due punti di riferimento ciascuna. Celsius–Fahrenheit: F = C × 9/5 + 32 (o equivalentemente F = C × 1,8 + 32). L'offset di 32 riflette il punto di congelamento dell'acqua in F (32 °F), e il rapporto 9/5 riflette la differenza nelle dimensioni dei passi della scala (i 100 °C tra congelamento e ebollizione diventano 180 °F nello stesso intervallo). Celsius–Kelvin: K = C + 273,15. Stesso passo di scala (1 passo °C = 1 passo K), zero diverso (Kelvin parte dallo zero assoluto, Celsius dal punto di congelamento dell'acqua). Celsius–Rankine: °R = (C + 273,15) × 9/5 = K × 9/5. Rankine è la versione assoluta di Fahrenheit, quindi condivide il passo di scala di F (1 passo °R = 1 passo °F) e lo zero di Kelvin (assoluto). Il calcolatore sceglie l'unità di input, converte internamente in Celsius (il riferimento metrico), quindi calcola le altre tre da C. La nota di classificazione si basa su Celsius: sotto lo zero assoluto impossibile; sotto -40 estremo freddo; sotto 0 sotto lo zero; fino a 4 frigorifero; fino a 35 comfort; fino a 100 caldo/bollente; fino a 1000 industriale; sopra plasma/stellare.
Due input: un valore numerico e un menu a discesa per l'unità (Celsius, Fahrenheit, Kelvin, Rankine). I valori predefiniti: 100 in Celsius, rappresentano il punto di ebollizione dell'acqua a 1 atm, e il pannello dei risultati mostra 212 °F, 373,15 K, 671,67 °R insieme alla nota sul regime. Cambia l'input a 32 °F e osserva tutti e quattro i valori aggiornarsi: 0 °C, 273,15 K, 491,67 °R. Prova lo zero assoluto: inserisci 0 K e il risultato è -273,15 °C, -459,67 °F, 0 °R, e la nota segnala l'impossibilità di andare più in basso. Le quattro caselle KPI hanno deliberatamente lo stesso peso visivo; non c'è un'unità "target" privilegiata, poiché l'unità giusta dipende dal tuo pubblico.
Un utente a Boston legge una ricetta francese che richiede un forno a 180 °C. Inserisci 180, Celsius: risultati - 356 °F, 453,15 K, 815,67 °R. La nota: "Industriale / cucina / lavorazione dei metalli". Il risultato di 356 °F corrisponde all'impostazione standard del forno moderato sulle cucine a gas USA, quindi la ricetta si trasferisce in modo pulito. Ora considera un problema di termodinamica: un ciclo termico ha un serbatoio caldo a 1500 R e uno freddo a 500 R; qual è l'efficienza di Carnot? Inserisci 1500 °R: 833,33 K, 560,18 °C, 1040,33 °F - il lato freddo a 500 °R: 277,78 K, 4,63 °C, 40,33 °F. Efficienza di Carnot = 1 − T_freddo/T_caldo in unità assolute = 1 − 500/1500 = 67%. Il calcolatore non calcola direttamente l'efficienza, ma produce gli input di temperatura assoluta necessari alla formula. Oppure un esempio meteorologico: -40 °C è il famoso punto in cui Celsius e Fahrenheit convergono: inseriscilo e osserva entrambe le letture dire: -40, l'unico punto fisso della trasformazione affine tra le due scale.
Primo, mescolare passi additivi e moltiplicativi. La conversione C → F ha sia un offset (32) che una scala (9/5); applicarli nell'ordine sbagliato dà un valore errato della grandezza dell'offset moltiplicato per la scala, che può essere di decine di gradi. Fai sempre scala-poi-offset: moltiplica per 9/5 prima, aggiungi 32 dopo. Secondo, trattare Kelvin come una temperatura con unità di "gradi". Kelvin si scrive senza il segno del grado (273,15 K, non 273,15 °K), riflettendo il suo status di unità base SI; la vecchia notazione "gradi Kelvin" è stata abolita nel 1968. Terzo, applicare la conversione Celsius–Fahrenheit alle differenze di temperatura piuttosto che alle letture assolute. Un aumento di 10 °C è un aumento di 10 × 9/5 = 18 °F, non 10 × 9/5 + 32 = 50 °F; per i differenziali, l'offset è irrilevante. Quarto, confrontare gli zeri assoluti e Celsius. Una variazione di 5 K e una variazione di 5 °C descrivono lo stesso intervallo di temperatura (le scale Kelvin e Celsius condividono la dimensione del loro passo), ma una lettura di 5 K e una lettura di 5 °C differiscono di 273,15; la prima è ben al di sotto del comfort umano, la seconda è una fresca mattina di primavera. Quinto, andare al di sotto dello zero assoluto. I valori negativi di Kelvin sono matematicamente possibili nelle formule ma fisicamente impossibili (e infatti il calcolatore lo segnala nella nota). Anche i valori negativi di Rankine assoluto hanno lo stesso problema.
Esistono diverse scale meno conosciute. Réaumur (usata in Europa nel XVIII-XIX secolo) pone il congelamento a 0 °Ré e l'ebollizione a 80 °Ré. Delisle (usato nella Russia del XVIII secolo) inverte: 150 °De al congelamento, 0 °De all'ebollizione. Entrambe sono ora curiosità storiche. Il grado Newton aveva 33 tra congelamento ed ebollizione. Romer aveva 7,5 al congelamento, 60 all'ebollizione. Nessuna di queste è sopravvissuta nell'uso ingegneristico moderno; il calcolatore copre le quattro ancora in uso attivo. Estremi astronomici e fisici estendono la nota sul regime: la temperatura della radiazione cosmica di fondo è 2,725 K (−270,4 °C); il nucleo del sole raggiunge 1,5 × 10⁷ K (15 milioni °C); la temperatura di Planck, il limite teorico superiore della temperatura fisica, è 1,4 × 10³² K. La nota classifica i valori fino a 1 000 °C; sopra questo valore il regime è saldamente industriale e l'utente conosce già il contesto. Wind chill e indice di calore sono metriche derivate che combinano la temperatura con la velocità del vento o l'umidità rispettivamente per esprimere "come si sente"; sono diverse dalla temperatura stessa e richiedono un calcolatore separato. Il convertitore di temperatura implementa solo le conversioni lineari tra le quattro scale standard, che è ciò di cui la maggior parte degli utenti ha effettivamente bisogno nella maggior parte del tempo.