Celsius, Fahrenheit e Kelvin spiegati

La temperatura è una delle poche grandezze in cui non basta moltiplicare per un fattore per fare la conversione. Celsius, Fahrenheit e Kelvin partono ciascuna da uno zero diverso e, in due casi su tre, avanzano con gradi di dimensioni diverse. Una volta compreso dove inizia ogni scala e quanto è grande il suo grado, le formule di conversione acquistano perfettamente senso.

La scala Celsius

La scala Celsius è quella di uso quotidiano nella maggior parte del mondo. È ancorata all'acqua a pressione atmosferica standard: 0 gradi Celsius è il punto di congelamento e 100 gradi Celsius è il punto di ebollizione. Questo intervallo netto da 0 a 100 rende il Celsius intuitivo tanto per il meteo quanto per la cucina e la scienza. Una stanza confortevole si aggira intorno ai 20-22 gradi Celsius, e la normale temperatura corporea umana è di circa 37 gradi Celsius.

La scala Fahrenheit

La scala Fahrenheit è quella standard per l'uso quotidiano negli Stati Uniti. Su questa scala l'acqua congela a 32 gradi e bolle a 212 gradi, quindi lo stesso intervallo dell'acqua copre 180 gradi anziché 100. Questo significa che un grado Fahrenheit è più piccolo di un grado Celsius: ogni grado Celsius equivale a 1.8 gradi Fahrenheit. La temperatura corporea è di circa 98.6 gradi Fahrenheit, e una calda giornata estiva potrebbe segnare 86 gradi Fahrenheit.

La scala Kelvin

Il Kelvin è la scala della fisica e della chimica. I suoi gradi hanno esattamente la stessa dimensione dei gradi Celsius, ma parte dallo zero assoluto, la temperatura più fredda fisicamente possibile, dove il movimento molecolare è al minimo. Lo zero assoluto è 0 Kelvin, che equivale a meno 273.15 gradi Celsius. Poiché il Kelvin non scende mai sotto lo zero, è ideale per equazioni in cui la temperatura deve essere una quantità positiva. Nota che i valori in Kelvin si scrivono senza la parola grado: si dice 300 Kelvin, non 300 gradi Kelvin.

I punti di riferimento a confronto

Allineare gli stessi eventi fisici su tutte e tre le scale rende evidenti le relazioni:

• Zero assoluto: -273.15 C = -459.67 F = 0 K
• L'acqua congela: 0 C = 32 F = 273.15 K
• Temperatura ambiente: circa 21 C = circa 70 F = circa 294 K
• Temperatura corporea: 37 C = 98.6 F = 310.15 K
• L'acqua bolle: 100 C = 212 F = 373.15 K

Le formule di conversione

Ecco le formule esatte. Nota che la conversione tra Celsius e Fahrenheit richiede sia una moltiplicazione (perché i gradi differiscono in dimensione) sia un'addizione (perché gli zeri differiscono), mentre Celsius e Kelvin richiedono solo un'addizione.

• Da Celsius a Fahrenheit: F = (C x 9/5) + 32
• Da Fahrenheit a Celsius: C = (F - 32) x 5/9
• Da Celsius a Kelvin: K = C + 273.15
• Da Kelvin a Celsius: C = K - 273.15
• Da Fahrenheit a Kelvin: K = (F - 32) x 5/9 + 273.15

Esempi svolti

Convertiamo una normale temperatura corporea di 37 gradi Celsius nelle altre due scale passo dopo passo.

1. In Fahrenheit: moltiplica 37 per 9/5 per ottenere 66.6, poi aggiungi 32 per ottenere 98.6 gradi Fahrenheit.
2. In Kelvin: aggiungi 273.15 a 37 per ottenere 310.15 Kelvin.

Ora nella direzione opposta. Supponiamo che un bollettino meteo statunitense indichi 68 gradi Fahrenheit e tu voglia i Celsius. Sottrai 32 per ottenere 36, poi moltiplica per 5/9 per ottenere 20 gradi Celsius, una piacevole temperatura ambiente.

Una comoda scorciatoia mentale

Per una rapida stima da Fahrenheit a Celsius senza calcolatrice, sottrai 30 e dimezza il risultato. Una lettura di 70 gradi Fahrenheit diventa all'incirca (70 - 30) / 2 = 20 gradi Celsius, molto vicino alla risposta esatta. Per passare da Celsius a Fahrenheit, raddoppia il valore in Celsius e aggiungi 30. Queste scorciatoie sono abbastanza precise per il meteo di tutti i giorni, ma non dovrebbero essere usate quando conta la precisione.

Quando la precisione conta

Cucina, medicina e lavoro di laboratorio dipendono tutti dall'ottenere la temperatura esatta, e le scorciatoie mentali possono sbagliare di qualche grado. Quando il numero è importante, usa le formule esatte o lascia che sia un convertitore a gestirle per te. Il nostro convertitore di Temperatura applica queste formule con precisione e passa istantaneamente tra Celsius, Fahrenheit e Kelvin, così puoi concentrarti sul risultato anziché sui calcoli.