Formeln
Så räknar du om mellan skalorna
Celsius, Fahrenheit och Kelvin mäter samma sak men med olika nollpunkter och olika stora steg. Celsius sätter 0° vid vattnets fryspunkt, Fahrenheit sätter i stället 32° där, och Kelvin börjar vid den absoluta nollpunkten – den kallaste temperatur som är fysiskt möjlig – men använder samma stegstorlek som Celsius. Att räkna om Celsius till Fahrenheit är en rak linjär formel: multiplicera med nio femtedelar och lägg till 32, eftersom skalorna har både en fast förskjutning och ett fast förhållande mellan graderna. Kelvin är ännu enklare – det är Celsius förskjutet exakt 273.15 steg, helt utan multiplikation, eftersom en grads förändring är lika stor på båda skalorna.
Varför finns det tre olika skalor?
De tre skalorna finns kvar av historiska och praktiska skäl snarare än vetenskapliga. Celsius och Fahrenheit är vardagsskalor byggda kring vattnets fryspunkt och kroppstemperatur, medan Kelvin används inom vetenskapen eftersom den utgår från en absolut nollpunkt där all termisk rörelse upphör. Det gör Kelvin praktisk i formler för gaslagar, termodynamik och strålning, där en skala utan negativa värden och utan en godtycklig nollpunkt gör beräkningarna enklare.
Räkneexempel
Med standardvärdet 20 °C blir Fahrenheit 20 × 9⁄5 + 32 = 68 °F, och Kelvin blir 20 + 273.15 = 293.15 K.
Så tolkar du resultatet
Några användbara fasta punkter: 0 °C är 32 °F är 273.15 K (fryspunkten), 37 °C är ungefär 98.6 °F är 310.15 K (kroppstemperatur), och 100 °C är 212 °F är 373.15 K (kokpunkten vid havsnivå). Allt annat ligger på en rak linje mellan och bortom dessa punkter. Lägg märke till att Fahrenheit och Celsius möts vid −40° – den enda punkten där båda skalorna visar samma tal. Det ser ut som en slump tills man tittar på algebran: det är den linjära formelns fixpunkt, och gäller för varje par kopplade skalor med samma struktur.
Fahrenheit föregår Celsius med ungefär två decennier och var redan standard inom engelskspråkig vetenskap och handel när Celsius föreslogs 1742. Större delen av den engelskspråkiga världen övergick till metersystemet och Celsius under 1900-talet, men USA fullföljde aldrig bytet, så Fahrenheit lever kvar i vardagsbruk där.
Fysikformler som rör temperatur – gaslagar, termodynamik, strålning – fungerar direkt i absoluta termer, där noll betyder ingen termisk rörelse alls. Celsius har ingen sådan nollpunkt (0 °C är bara där vatten fryser, en godtycklig referens), så att använda den i de formlerna skulle kräva att man för hand lägger till 273.15 varje gång. Kelvin tar bort det steget.