Convertisseur Kelvin
L'échelle absolue : 0 K est le zéro absolu, et rien n'existe en dessous. Convertissez en Celsius, Fahrenheit et Rankine.
Tableau de conversion
| Température | En Celsius |
|---|---|
| 10 | -263,15 °C |
| 25 | -248,15 °C |
| 50 | -223,15 °C |
| 75 | -198,15 °C |
| 100 | -173,15 °C |
| 150 | -123,15 °C |
| 200 | -73,15 °C |
| 250 | -23,15 °C |
| 300 | 26,85 °C |
| 400 | 126,85 °C |
| 500 | 226,85 °C |
| 600 | 326,85 °C |
| 750 | 476,85 °C |
| 1 000 | 726,85 °C |
| 1 500 | 1 226,85 °C |
🔬 Points fixes
- 0 K−273,15 °C = −459,67 °F
- 273,15 K0 °C, l'eau gèle
- 293,15 K20 °C, température ambiante
- 373,15 K100 °C, l'eau bout
Écrire et utiliser le kelvin correctement
- Le kelvin ne prend ni symbole de degré ni le mot « degrés » : on écrit 300 K et on dit « trois cents kelvins ». C'est la seule grande échelle de température qui fonctionne ainsi.
- Un écart d'un kelvin vaut exactement un écart d'un degré Celsius : une différence de 5 K et une de 5 °C sont la même différence.
- Pour convertir, on ajoute ou on retranche 273,15, jamais de multiplication. K = °C + 273,15 et °C = K − 273,15.
- Toute valeur sous 0 K n'est pas une lecture froide mais impossible ; ce convertisseur la refuse au lieu de renvoyer un nombre.
Pourquoi une échelle absolue existe
Ce qui a changé en 2019
Les quatre échelles côte à côte
- Kelvin : absolue, degré de la taille du degré Celsius. Zéro au zéro absolu. Unité de base du SI.
- Celsius : même taille de degré, zéro à la congélation de l'eau. K = °C + 273,15.
- Fahrenheit : degrés plus petits, zéro sur un mélange réfrigérant salé. °F = °C × 9/5 + 32.
- Rankine : absolue comme le kelvin mais avec des degrés de taille Fahrenheit. 0 °R est le zéro absolu et 491,67 °R valent 0 °F.
- Un écart de 1 K égale un écart de 1 °C, et un écart de 1 °R égale 1 °F.
- −40 est le seul point où Celsius et Fahrenheit coïncident ; en kelvins cela fait 233,15 K.
Où l'on croise le kelvin hors du cours de physique
- Les ampoules. Une lampe « blanc chaud » fait 2 700 K et une « lumière du jour » 6 500 K : la lumière qui paraît la plus chaude porte le plus petit nombre.
- La photographie. La balance des blancs se règle en kelvins : une bougie autour de 1 900 K, un ciel couvert vers 7 000 K.
- L'astronomie. La surface du Soleil avoisine 5 772 K et le fond diffus cosmologique se tient à 2,725 K.
- La cryogénie. L'azote liquide bout à 77 K, l'hélium liquide à 4,2 K, et les supraconducteurs se décrivent par leur température critique en kelvins.
- Les semi-conducteurs et l'électronique spécifient bruit et dérive par kelvin de variation.
- La météo et la cuisine n'emploient jamais le kelvin : un four à 200 °C ferait 473 K, que personne n'inscrit sur un bouton.
Exemples résolus
Ajouter et retrancher 273,15
Convertir 300 K en Celsius et Fahrenheit
- 300 − 273,15 = 26,85 °C
- 26,85 × 9/5 + 32 = 80,33 °F
- Une pièce chaude, pas un extrême de laboratoire
300 K = 26,85 °C = 80,33 °F
Convertir −10 °C en kelvins
- −10 + 273,15 = 263,15 K
- Notez que la valeur en kelvins reste positive
- En Fahrenheit : 14 °F
−10 °C = 263,15 K
Questions Fréquentes
Comment convertir des kelvins en Celsius ?
En retranchant 273,15. Ainsi 300 K font 26,85 °C et 273,15 K font exactement 0 °C. Dans l'autre sens, ajoutez 273,15 au chiffre en Celsius. Aucune multiplication n'intervient, puisqu'un kelvin et un degré Celsius ont la même taille.
Qu'est-ce que le zéro absolu ?
0 kelvin, soit −273,15 °C ou −459,67 °F : la température où l'agitation thermique atteint son minimum quantique. On ne peut que s'en approcher — des laboratoires sont descendus à des milliardièmes de kelvin — et aucune température n'existe en dessous, si bien qu'une valeur négative en kelvins n'est pas froide, elle n'a pas de sens.
Pourquoi le kelvin n'a-t-il pas de symbole de degré ?
Parce que le kelvin est une unité à part entière et non une position sur une échelle graduée. Depuis 1967, la forme correcte est « 300 K », lue trois cents kelvins, sans symbole de degré et avec le nom de l'unité en minuscule. Celsius et Fahrenheit gardent le symbole car ils repèrent des points sur une échelle choisie.
Un écart de 1 K est-il le même qu'un écart de 1 °C ?
Oui, exactement. Les deux échelles ont été construites avec le même intervalle et ne diffèrent que du décalage de 273,15 : toute différence de température est numériquement identique dans les deux. C'est pourquoi les capacités thermiques s'expriment en joules par kelvin et que le même nombre vaut en Celsius.
Que signifient 2700 K sur une ampoule ?
C'est la température de couleur : celle qu'il faudrait à un corps noir théorique pour rayonner cette teinte. 2 700 K correspond à la lumière jaune et chaude d'une incandescente, 4 000 K au neutre, 6 500 K au blanc bleuté du jour. L'échelle va à rebours de l'intuition, car les grands nombres paraissent plus froids.
Qu'est-ce que le Rankine et qui l'utilise ?
Une échelle absolue à degrés de taille Fahrenheit : le zéro est le zéro absolu et 0 °F valent 459,67 °R. Elle survit dans la thermodynamique de l'ingénierie américaine, où elle permet d'employer des températures absolues sans quitter le monde Fahrenheit. Conversion : °R = K × 9/5.
Sources
- NIST. (2024). Kelvin: Introduction — the SI redefinition. National Institute of Standards and Technology
- BIPM. (2019). The International System of Units (SI), 9th edition — definition of the kelvin. Bureau International des Poids et Mesures
- NIST. (2008). Guide for the Use of the International System of Units (SI), NIST Special Publication 811. National Institute of Standards and Technology