攝氏度 轉 克耳文 轉換器
一位清華大學物理系大二學生寫熱力學作業時,每寫到攝氏溫度都要先加 273.15 換成 K(克氏),因為理想氣體方程式 PV = nRT 裡的 T 只接受絕對溫標。攝氏轉克氏(°C → K)是物理化學、工程熱力學、天文物理計算中最基本、也最頻繁的換算。1848 年由 Lord Kelvin 提出的絕對溫標是現代物理科學的根基——氣體定律、熵計算、熱輻射、星體表面溫度,全都要用 K 為單位。和攝氏轉華氏不同的是,攝氏轉克氏只要簡單加 273.15,不需要乘任何係數,因為兩個刻度的「一度」大小相同,只是零點的位置不同——攝氏以水的冰點為零,克氏以絕對零度(理論上分子運動完全停止的溫度)為零。
計算機
(1 × 1) + 273.15 = 274.1500
Formula
攝氏加上 273.15 就得到克氏。所以 0°C = 273.15 K、100°C = 373.15 K、絕對零度 0 K = -273.15°C。日常使用如果只要兩三位精度,可以直接加 273(誤差約千分之一)。克氏的書寫慣例與攝氏、華氏不同——數字後面只寫 K,不加度號(°),例如 273 K 而不是 273°K,因為克氏是絕對溫標而不是相對溫標。常用對照值可以記住:室溫 20°C ≈ 293.15 K、人體 37°C ≈ 310.15 K、水沸騰 100°C ≈ 373.15 K,這些是大學物理化學課最常用到的值。
Where You'll Use This
物理化學計算是這組換算最大的專業用途。理想氣體方程式 PV = nRT,以及所有從動力理論衍生的方程式,都要求絕對溫度,因此實驗室任何用攝氏記錄的數據在帶入公式前都必須先轉成克氏。化學工程的熱交換器、蒸餾塔、冷凍循環設計,整個計算流程都用克氏。天文學與天文物理更是完全使用克氏——紅矮星表面約 3500 K、太陽光球層 5778 K、藍巨星上萬 K。低溫物理實驗室處理液氮(77 K)、液氦(4.2 K)、超導磁鐵時也以克氏為工作單位,因為目標溫度都在絕對零度附近 100 K 以內。攝影與舞台燈光的色溫也用克氏為標準——台灣人買 LED 燈泡常看到的 2700K 暖白光、4000K 自然光、6500K 晝光色,這些都是色溫的克氏值,並非實際照射溫度。
Reference Table
| 從 (攝氏度) | 到 (克耳文) |
|---|---|
| -273 | 0.15 |
| -200 | 73.15 |
| -100 | 173.15 |
| -50 | 223.15 |
| -40 | 233.15 |
| -20 | 253.15 |
| 0 | 273.15 |
| 5 | 278.15 |
| 10 | 283.15 |
| 20 | 293.15 |
| 25 | 298.15 |
| 37 | 310.15 |
| 50 | 323.15 |
| 75 | 348.15 |
| 100 | 373.15 |
| 150 | 423.15 |
| 200 | 473.15 |
| 300 | 573.15 |
| 500 | 773.15 |
| 750 | 1023.15 |
| 1000 | 1273.15 |
| 1500 | 1773.15 |
| 2000 | 2273.15 |
| 3000 | 3273.15 |
| 5000 | 5273.15 |
A Bit of History
1848 年,後來被封為 Lord Kelvin 的英國物理學家 William Thomson,在研究卡諾循環的熱力學第二定律時提出絕對溫標的概念,他發現理論上存在一個「絕對零度」,任何實際物質都不可能再低於這個溫度。攝氏零度與絕對零度的偏移 273.15 是後續數十年實驗精測的結果——透過外推氣體壓力對溫度曲線到零壓力得到。2019 年國際單位制重新定義時,藉由固定波茲曼常數,把 K 的精度推到極致。1960 年克氏正式成為 SI 七大基本單位之一,從此成為全球科學界的溫度標準,雖然攝氏仍主導天氣與烹飪等日常應用。
FAQ
0°C 等於幾 K?
0°C 等於 273.15 K,也就是水的冰點換算成絕對溫標的值。換句話說,273.15 K 以上液態水才能在標準大氣壓下與冰共存。物理化學計算時,遇到攝氏值都必須加上這個 273.15 偏移量。
怎麼把攝氏換成克氏?
直接加 273.15 即可。例如室溫 25°C 等於 298.15 K,人體 37°C 等於 310.15 K。這是溫度換算中最簡單的一組——只是把零點往下移到絕對零度,每一度的大小完全相同。
為什麼克氏不需要寫度號(°)?
因為克氏是絕對溫標,從絕對零度開始計算,不是像攝氏、華氏那樣以某個任意參考點為零的相對溫標。科學寫法是 273 K 而不是 273°K,少寫的「°」就是 SI 基本單位的識別記號。台灣高中、大學物理化學課本都遵循這個寫法。
絕對零度是幾 K?
絕對零度是 0 K(零克耳文),等於 -273.15°C。理論上這是分子古典運動完全停止的溫度,實際系統可以接近但無法真正達到——目前實驗室紀錄已經達到皮克氏(pK,10⁻¹² K)等級,僅比絕對零度高幾兆分之一度。台灣中研院、清大、交大都有低溫物理實驗室在做相關研究。