Đơn vị đo nhiệt độ trong hệ SI là gì - Tìm hiểu chi tiết và ứng dụng

Hệ đo lường quốc tế (SI) là hệ thống đo lường chuẩn được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới trong các lĩnh vực khoa học, công nghệ, và thương mại. Trong hệ SI, nhiệt độ được đo bằng đơn vị Kelvin (K). Dưới đây là một số thông tin chi tiết về đơn vị đo nhiệt độ trong hệ SI và các đơn vị khác thường được sử dụng.

Đơn Vị Kelvin (K)

Kelvin là đơn vị đo nhiệt độ tuyệt đối trong hệ SI. Đơn vị này được định nghĩa dựa trên điểm ba của nước, nơi nước có thể tồn tại ở cả ba trạng thái rắn, lỏng và khí. Một Kelvin bằng 1/273.16 của nhiệt độ điểm ba của nước. Công thức chuyển đổi từ độ Celsius sang Kelvin là:

$$
T(K) = T(°C) + 273.15
$$

Các Đơn Vị Đo Nhiệt Độ Khác

• Độ Celsius (°C): Được sử dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày và trong các lĩnh vực khoa học. Điểm đóng băng của nước là 0°C và điểm sôi của nước là 100°C.
• Độ Fahrenheit (°F): Sử dụng chủ yếu tại Hoa Kỳ. Điểm đóng băng của nước là 32°F và điểm sôi của nước là 212°F. Công thức chuyển đổi từ độ Celsius sang Fahrenheit là:

  
  $$
  T(°F) = T(°C) \times 1.8 + 32
  $$

• Độ Rankine (°R hoặc °Ra): Sử dụng chủ yếu trong các lĩnh vực kỹ thuật tại Hoa Kỳ. Đơn vị này là Fahrenheit tuyệt đối, với 0°Ra bằng -459.67°F.

Bảng So Sánh Các Đơn Vị Đo Nhiệt Độ

Các Ứng Dụng Của Đơn Vị Kelvin

• Sử dụng trong các nghiên cứu khoa học để đo nhiệt độ tuyệt đối.
• Áp dụng trong các tính toán nhiệt động lực học.
• Được sử dụng trong ngành vật lý và kỹ thuật để xác định các tính chất của vật liệu ở các nhiệt độ khác nhau.

Đơn vị đo nhiệt độ trong hệ SI giúp tạo ra một tiêu chuẩn chung cho các nhà khoa học và kỹ sư trên toàn thế giới, giúp dễ dàng trao đổi và so sánh các kết quả nghiên cứu.

Trong hệ đo lường quốc tế (SI), đơn vị đo nhiệt độ cơ bản là Kelvin (K). Dưới đây là một số đơn vị đo nhiệt độ phổ biến trong hệ SI và cách quy đổi giữa chúng.

Kelvin (K)

Kelvin là đơn vị đo lường nhiệt độ trong hệ SI, ký hiệu là K. Một Kelvin bằng một độ C (Celsius), nhưng bắt đầu từ điểm 0 tuyệt đối (-273,15°C).

Celsius (°C)

Độ Celsius (°C) là đơn vị đo nhiệt độ thông dụng, đặc biệt trong đời sống hàng ngày và khoa học. Nhiệt độ nước đá tan là 0°C và nước sôi ở 100°C dưới điều kiện áp suất khí quyển tiêu chuẩn.

Fahrenheit (°F)

Độ Fahrenheit (°F) là đơn vị đo nhiệt độ chủ yếu được sử dụng ở Mỹ. Điểm đông của nước là 32°F và điểm sôi là 212°F.

Cách đổi các đơn vị đo nhiệt độ

• Đổi °F sang °C:

  °C = (°F – 32) / 1.8

• Đổi °C sang °F:

  °F = °C × 1.8 + 32

• Đổi °C sang K:

  K = °C + 273.15

• Đổi K sang °C:

  °C = K - 273.15

• Đổi °F sang K:

  K = (°F – 32) / 1.8 + 273.15

• Đổi K sang °F:

  °F = (K – 273.15) × 1.8 + 32

Tóm tắt

Kelvin (K) là đơn vị đo nhiệt độ cơ bản trong hệ SI. Đơn vị này được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khoa học. Bên cạnh đó, độ Celsius (°C) và Fahrenheit (°F) cũng được sử dụng phổ biến trong đời sống và các ngành công nghiệp khác nhau.

Ngoài các đơn vị đo nhiệt độ trong hệ SI như Kelvin (K), còn có nhiều đơn vị đo nhiệt độ khác được sử dụng phổ biến trong các lĩnh vực và khu vực khác nhau. Dưới đây là một số đơn vị đo nhiệt độ phổ biến:

Độ Celsius (°C)

Độ Celsius, hay còn gọi là độ C, là đơn vị đo nhiệt độ phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới, đặc biệt ở Việt Nam và các quốc gia sử dụng hệ đo lường mét. Thang đo này dựa trên điểm đóng băng của nước ở 0°C và điểm sôi của nước ở 100°C dưới áp suất khí quyển tiêu chuẩn.

Độ Fahrenheit (°F)

Độ Fahrenheit là đơn vị đo nhiệt độ chủ yếu được sử dụng tại Hoa Kỳ và một số quốc gia nói tiếng Anh. Thang đo này đặt điểm đóng băng của nước ở 32°F và điểm sôi của nước ở 212°F. Công thức chuyển đổi giữa Fahrenheit và Celsius như sau:

• °F = (°C × 1.8) + 32
• °C = (°F - 32) / 1.8

Độ Rankine (°R)

Độ Rankine là đơn vị đo nhiệt độ tuyệt đối tương tự như Kelvin nhưng được sử dụng chủ yếu trong một số lĩnh vực kỹ thuật ở Mỹ. Điểm 0°R tương đương với -459.67°F. Công thức chuyển đổi như sau:

• K = °R × 5/9
• °R = K × 9/5

Độ Réaumur (°Ré)

Đơn vị Réaumur từng được sử dụng phổ biến ở châu Âu, đặc biệt trong thế kỷ 18. Thang đo này đặt điểm đóng băng của nước ở 0°Ré và điểm sôi của nước ở 80°Ré.

Độ Newton (°N)

Đơn vị Newton, đặt theo tên nhà vật lý Isaac Newton, hiện nay ít được sử dụng nhưng đã từng được áp dụng trong một số thí nghiệm khoa học. Thang đo này có điểm đóng băng của nước là 0°N và điểm sôi của nước là 33°N.

Bảng Chuyển Đổi Đơn Vị Nhiệt Độ

Hệ thống đơn vị quốc tế (SI) bao gồm nhiều đơn vị dẫn xuất từ bảy đơn vị cơ bản. Các đơn vị này có thể biểu diễn bằng sự kết hợp của các đơn vị cơ bản và thường được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Dưới đây là một số đơn vị dẫn xuất phổ biến:

• Newton (N): Đơn vị lực, được định nghĩa là kg·m/s². Một newton tương đương với lực cần thiết để gia tốc một khối lượng một kilogram với tốc độ một mét trên giây bình phương.
• Pascal (Pa): Đơn vị áp suất, được định nghĩa là N/m². Một pascal tương đương với áp lực tác động của một newton trên một mét vuông diện tích.
• Joule (J): Đơn vị năng lượng, được định nghĩa là N·m hoặc kg·m²/s². Một joule là công được thực hiện khi một lực một newton di chuyển một vật một mét theo hướng của lực.
• Watt (W): Đơn vị công suất, được định nghĩa là J/s. Một watt tương đương với một joule năng lượng được chuyển đổi hoặc sử dụng trong một giây.
• Coulomb (C): Đơn vị điện tích, được định nghĩa là s·A. Một coulomb là lượng điện tích truyền qua một điểm trong mạch điện khi một dòng điện một ampere chạy trong một giây.
• Volt (V): Đơn vị hiệu điện thế, được định nghĩa là W/A hoặc J/C. Một volt là hiệu điện thế giữa hai điểm trong một mạch điện khi dòng điện một ampere tiêu thụ một watt công suất.
• Farad (F): Đơn vị điện dung, được định nghĩa là C/V. Một farad là điện dung của một tụ điện mà khi tích lũy một coulomb điện tích sẽ tạo ra một volt hiệu điện thế.
• Ohm (Ω): Đơn vị điện trở, được định nghĩa là V/A. Một ohm là điện trở giữa hai điểm của một dây dẫn khi một dòng điện một ampere truyền qua nó tạo ra một hiệu điện thế một volt.
• Siemens (S): Đơn vị điện dẫn, được định nghĩa là 1/Ω. Một siemens là nghịch đảo của một ohm, biểu thị khả năng của một vật dẫn điện.
• Weber (Wb): Đơn vị từ thông, được định nghĩa là V·s hoặc kg·m²/s²·A. Một weber là từ thông tạo ra một volt khi nó biến thiên đều trong một giây.
• Tesla (T): Đơn vị mật độ từ thông, được định nghĩa là Wb/m² hoặc N/(A·m). Một tesla là mật độ từ thông khi một weber từ thông được phân phối đều trên một mét vuông diện tích.
• Henry (H): Đơn vị tự cảm, được định nghĩa là Wb/A hoặc kg·m²/s²·A². Một henry là độ tự cảm của một mạch khi một dòng điện biến đổi một ampere mỗi giây tạo ra một volt hiệu điện thế.
• Lumen (lm): Đơn vị quang thông, được định nghĩa là cd·sr. Một lumen là quang thông phát ra trong một góc khối đơn vị bởi một nguồn sáng có cường độ một candela.
• Lux (lx): Đơn vị độ rọi, được định nghĩa là lm/m². Một lux là độ rọi trên một diện tích một mét vuông bởi một nguồn sáng một lumen.
• Becquerel (Bq): Đơn vị cường độ phóng xạ, được định nghĩa là 1/s. Một becquerel là một sự phân rã hạt nhân mỗi giây.
• Gray (Gy): Đơn vị liều hấp thụ bức xạ, được định nghĩa là J/kg. Một gray là lượng năng lượng hấp thụ khi một kilogram vật chất tiếp nhận một joule bức xạ ion hóa.
• Sievert (Sv): Đơn vị liều tương đương bức xạ, được định nghĩa là J/kg. Một sievert là liều hấp thụ có tác động sinh học tương đương với một gray bức xạ gamma.
• Katal (kat): Đơn vị hoạt độ xúc tác, được định nghĩa là mol/s. Một katal là hoạt độ của một chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng hóa học khi một mol chất phản ứng được chuyển đổi mỗi giây.