De formule
Hoe je tussen Celsius, Fahrenheit en Kelvin omrekent
Celsius, Fahrenheit en Kelvin meten dezelfde temperatuur, maar met een ander nulpunt en een andere stapgrootte. Celsius legt 0° bij het vriespunt van water; Fahrenheit legt daar juist 32° neer; Kelvin begint bij het absolute nulpunt, de laagst mogelijke temperatuur, en gebruikt dezelfde stapgrootte als Celsius. Van Celsius naar Fahrenheit reken je met een simpele lineaire formule — vermenigvuldig met negen vijfde en tel er 32 bij op — omdat de twee schalen een vaste verhouding en een vaste verschuiving ten opzichte van elkaar hebben. Kelvin is nog eenvoudiger: het is Celsius plus precies 273,15, zonder vermenigvuldiging, omdat een verschil van één graad in beide schalen even groot is.
Waarom er drie temperatuurschalen naast elkaar bestaan
Elke schaal is ooit gekozen met een ander doel voor ogen. Celsius is intuïtief voor alledaags gebruik, met ronde getallen rond het vries- en kookpunt van water. Fahrenheit ontstond eerder en bleef in de Verenigde Staten in gebruik, ook nadat de rest van de Engelstalige wereld overstapte op Celsius. Kelvin is de schaal die de natuurkunde gebruikt, omdat 0 K daadwerkelijk het punt is waarop moleculen geen thermische beweging meer hebben — iets waar Celsius en Fahrenheit geen equivalent voor hebben.
Uitgewerkt voorbeeld
Bij de standaardwaarde van 20 °C geeft de formule 20 × 9⁄5 + 32 = 68 °F, en 20 + 273,15 = 293,15 K.
De uitkomst interpreteren
Een handig ankerpunt: 0 °C is 32 °F is 273,15 K (vriespunt), 37 °C is ongeveer 98,6 °F is 310,15 K (lichaamstemperatuur), en 100 °C is 212 °F is 373,15 K (kookpunt op zeeniveau). Alles daartussen en daarbuiten ligt op een rechte lijn. Let op: Fahrenheit en Celsius kruisen elkaar bij −40° — het enige punt waar beide schalen hetzelfde getal aangeven. Dat lijkt toeval, maar is het vaste punt van de lineaire omrekenformule, en geldt voor elk paar gekoppelde schalen met dezelfde structuur.
Fahrenheit bestond zo'n twintig jaar eerder dan Celsius en was al de standaard in de Engelstalige wetenschap en handel toen Celsius in 1742 werd voorgesteld. Het grootste deel van de Engelstalige wereld stapte in de twintigste eeuw over op het metrieke stelsel en Celsius; de Verenigde Staten maakten die overstap nooit volledig, waardoor Fahrenheit daar in het dagelijks gebruik is gebleven.
Natuurkundige formules met temperatuur — gaswetten, thermodynamica, straling — werken direct met absolute waarden, waarbij nul betekent dat er helemaal geen thermische beweging is. Celsius heeft zo'n nulpunt niet (0 °C is gewoon het vriespunt van water, een willekeurige referentie), dus zou je in die formules steeds handmatig 273,15 moeten optellen. Kelvin maakt die stap overbodig.