Temperatura
Temperatura e variação usam contas diferentes
Somar 273,15 faz sentido ao converter uma temperatura Celsius em kelvin. Aplicar esse deslocamento a uma variação produz uma resposta errada.
Um termômetro hipotético passa de 20 °C para 25 °C. É possível perguntar a temperatura final ou quanto ela variou. As respostas são 25 °C e um aumento de 5 °C. Embora os símbolos se pareçam, as duas informações entram de maneiras diferentes numa conversão para kelvin.
O ponto de partida das escalas
O kelvin é a unidade de temperatura termodinâmica do SI. Sua definição atual fixa o valor da constante de Boltzmann. A relação entre as escalas Celsius e kelvin estabelece que 0 °C corresponde exatamente a 273,15 K. O tamanho de um intervalo de 1 °C é igual ao de um intervalo de 1 K.
Para uma temperatura, a conta é T/K = t/°C + 273,15. Assim, 20 °C corresponde a 293,15 K e 25 °C a 298,15 K. O símbolo K é escrito sem o sinal de grau. A diferença entre os dois resultados continua sendo 5 K.
Por que a variação não recebe 273,15
Na subtração entre duas temperaturas, o deslocamento da escala se cancela: (25 + 273,15) − (20 + 273,15) = 5. Por isso, um aquecimento de 5 °C corresponde a uma variação de 5 K, não a 278,15 K.
Esse cancelamento também ajuda a reconhecer uma conversão incoerente. Se o dado de entrada diz “aumentou”, “diminuiu” ou “diferença”, confirme se ele representa um intervalo. A palavra que acompanha o número orienta a fórmula tanto quanto a unidade.
Uma terceira escala torna a distinção visível
Na escala Fahrenheit, uma temperatura Celsius é convertida por tF = 1,8 × tC + 32, usando os valores numéricos nas respectivas escalas. No exemplo, 20 °C equivale a 68 °F e 25 °C a 77 °F. O aumento de 5 °C corresponde, portanto, a 9 °F de variação.
Para intervalos, multiplica-se por 1,8, sem somar 32. Os fatores e deslocamentos dessas conversões são exatos. Um instrumento que mede a temperatura, contudo, pode ter limitações; a exatidão da relação matemática não elimina a incerteza da leitura de origem.
Uma escala não descreve a sensação inteira
Dizer que 40 °C é “duas vezes mais quente” que 20 °C transforma uma razão entre números da escala em uma afirmação física ambígua. O ponto zero Celsius é uma escolha de referência; a sensação térmica também não se resume a essa razão.
Outro cuidado é usar o valor convertido com mais casas decimais do que a informação permite. Se a entrada foi registrada como aproximadamente 20 °C, 293,15 K é a transformação aritmética desse número, não a confirmação de uma medição até centésimos de kelvin. Uma boa apresentação mantém a indicação de aproximação junto da resposta.
Conferir o exemplo
O mesmo aquecimento em três escalas
Cenário hipotético de 20 °C para 25 °C.
| Escala | Inicial → final | Variação |
|---|---|---|
| Celsius | 20 °C → 25 °C | +5 °C |
| Kelvin | 293,15 K → 298,15 K | +5 K |
| Fahrenheit | 68 °F → 77 °F | +9 °F |
A tabela apresenta contas para os valores adotados, e não resultados de um ensaio térmico. O conversor deve separar o modo temperatura do modo intervalo.
Antes da fórmula, escolha o tipo de dado: uma temperatura numa escala ou um intervalo entre temperaturas.
Fontes desta leitura
Definições atuais, unidades derivadas, prefixos e escrita de valores. Documento sob CC BY 4.0; os exemplos deste site são criações editoriais e não reproduzem experimentos do BIPM.
Relações exatas entre Celsius, kelvin e Fahrenheit, com distinção entre temperatura e intervalo.