°C से K में बदलें

सेल्सियस शून्य को पानी के जमने पर और सौ को उसके उबलने पर रखता है, समुद्र तल पर। ऐंडर्स सेल्सियस ने पैमाना उलटा सुझाया था: उनके यहाँ शून्य उबलने का बिंदु था।

केल्विन परम शून्य से शुरू होता है, जहाँ से और ऊष्मा ऊर्जा निकाली ही नहीं जा सकती, और उसके क़दम सेल्सियस जितने बड़े हैं। इस पर डिग्री का चिह्न नहीं लगता: 300 K लिखा जाता है, 300 °K नहीं।

डिग्री सेल्सियस और केल्विन एक ही जगह से गिनना शुरू नहीं करते, इसलिए कोई अकेला अंक इन दोनों के बीच नहीं बदल सकता। गुणा करना ठीक वही ग़लती है जिससे बचाने के लिए यह पेज है: वह सिर्फ़ एक तापमान पर सही बैठती है और बाक़ी हर जगह चूकती है, और उस बिंदु से जितना दूर जाइए, चूक उतनी बढ़ती है।

इस पेज के अपने दोनों सिरे यह दिखा देते हैं। 0 °C बराबर 273.15 K और 100 °C बराबर 373.15 K: एक तरफ़ सौ क़दम, दूसरी तरफ़ 100, और दोनों पैमानों के शून्य अलग-अलग जगह बैठे हैं। इसीलिए ऊपर वाले सूत्र के दो हिस्से हैं, एक जिससे गुणा हो और एक जिसे जोड़ा जाए; जोड़ हटा दीजिए तो नतीजा धीरे-धीरे ग़लत होना छोड़कर सीधे बहुत ग़लत हो जाता है।

केल्विन परम शून्य से शुरू होता है — वह बिंदु जहाँ निकालने को कोई ऊष्मीय ऊर्जा बची ही नहीं, और जिसके नीचे नापने को कुछ है ही नहीं। यही उसे ऐसा पैमाना बनाता है जिस पर गुणा करना सचमुच चलता है: 200 K वाक़ई 100 K का दुगुना है, उस तरह से जिस तरह 200 °C, 100 °C का दुगुना नहीं होता।

सेल्सियस और फ़ारेनहाइट यह दावा नहीं कर सकते। उनके शून्य चुने गए थे, मिले नहीं थे, और इसीलिए सेल्सियस का दुगुना पाठ कुछ भी नहीं कहता।

एक केल्विन बिलकुल एक डिग्री सेल्सियस जितना बड़ा है, इसलिए दोनों पैमाने सिर्फ़ अपने शून्य की जगह में अलग हैं, और बदलाव है सेल्सियस अंक में 273.15 जोड़ना, और कुछ नहीं। 20°C बनता है 293.15 K, 0°C बनता है 273.15 K, और -273.15°C बनता है 0 K।

यही वजह है यह तापमान-श्रेणी का इकलौता बदलाव है जिसमें कोई गुणा नहीं, और जाँचना सबसे आसान है। दोनों अंकों का फ़र्क़ हमेशा ठीक 273.15 होना चाहिए, इसलिए 273 या 0.15 से अलग जवाब का मतलब है कोई अंक छूट गया, गोलाई की ग़लती नहीं।

शून्य केल्विन वह बिंदु है जहाँ किसी सिस्टम में और कोई ऊष्मा-ऊर्जा नहीं बची जो निकाली जा सके। यह "बहुत ठंडा" नहीं है किसी फ़्रीज़र के पैमाने पर — यह वह निचली सीमा है जो तापमान-पैमाने के पास है, और यही वजह है निरपेक्ष पैमाना कभी ऋणात्मक मान नहीं रखता।

वहाँ पहुँचना असंभव है, और यह ऊष्मागतिकी का तीसरा नियम है, कोई इंजीनियरिंग की सीमा नहीं। प्रयोगशालाएँ केल्विन के अरबवें हिस्से तक पहुँच चुकी हैं बिना अंतर बंद किए। ख़ाली अंतरिक्ष का पृष्ठभूमि-तापमान 2.725 K है, यानी -270.4°C।

इकाई केल्विन है, चिह्न K है, और इसमें न डिग्री का चिह्न लगता है न "डिग्री" शब्द। यह 300 K है, "तीन सौ केल्विन" पढ़ा जाता है। यह 1967 से है, जब "डिग्री केल्विन" नाम और °K चिह्न को औपचारिक रूप से हटा दिया गया था।

दो छोटे रिवाज़ इसके साथ चलते हैं। इकाई का नाम आम पाठ में छोटे अक्षरों में लिखा जाता है — एक केल्विन, तीन सौ केल्विन — जबकि चिह्न बड़े अक्षर में है, जो किसी इंसान के नाम पर रखी SI इकाइयों का सामान्य नियम है। और संख्या तथा चिह्न के बीच एक स्पेस होता है, 300 K, 300K नहीं।

चूँकि दोनों पैमानों का एक डिग्री एक-सा बड़ा है, कोई भी तापमान-फ़र्क़ दोनों में एक ही संख्या है। किसी चीज़ को 15°C गर्म करना उसे 15 K गर्म करना भी है, और कुछ जोड़ने की ज़रूरत नहीं। यही वजह है तकनीकी शीट K/डिग्री में तापमान-गुणांक लिखते हुए असल में सेल्सियस-डिग्री ही मानती हैं।

तो 50 ppm/K पर बताया गया प्रतिरोधक हर एक डिग्री सेल्सियस बदलाव पर पचास भाग प्रति दस लाख बहकता है। दोनों में 273.15 जोड़ना श्रेणी की ग़लती होगी, क्योंकि इनमें से कोई भी कभी माप नहीं था। जाँच यह है कि क्या शून्य हिलने पर संख्या का मतलब वही रहता — अगर हाँ, तो कोई शिफ़्ट लागू नहीं होता।

दो सेल्सियस-रीडिंग का अनुपात कुछ नहीं कहता, और यही असली मामला है जो बदलने की ज़रूरत बताता है। हवा को 20°C से 40°C गर्म करना कुछ भी दोगुना नहीं करता। केल्विन में वही बदलाव 293.15 K से 313.15 K है, यानी 6.8 प्रतिशत बढ़त।

बंद बर्तन में 20°C और 1 बार पर गैस, 40°C तक गर्म होने पर लगभग 1.068 बार तक पहुँचती है, क्योंकि तय आयतन पर दबाव निरपेक्ष तापमान का अनुसरण करता है। सेल्सियस में हिसाब करके दोगुना कर देना 2 बार देता है, जो लगभग दो गुने के क़रीब है — दबाव वाले बर्तन पर यह ख़तरनाक जवाब है।

एक छोटा सेट ज़्यादातर काम कवर करता है: निरपेक्ष शून्य 0 K पर, पानी का जमना 273.15 K पर, मानक प्रयोगशाला-वातावरण 298.15 K पर, पानी का उबलना 373.15 K पर, और शरीर का तापमान 310.15 K के आस-पास। सब .15 पर ख़त्म होते हैं, जो एक जाँच का काम करता है — सेल्सियस में पूर्णांक हमेशा .15 पर ख़त्म होने वाली केल्विन में बदलता है।

दो मानक स्थितियाँ अलग रखने लायक़ हैं क्योंकि दोनों साहित्य में इस्तेमाल होती हैं और शायद ही कोई बताता है कौन-सी। IUPAC मानक तापमान और दबाव 273.15 K पर 100 kPa के साथ है; मानक परिवेश तापमान और दबाव 298.15 K पर वही दबाव लेकर है।

स्थिरांक सटीक है, इसलिए सवाल है कि सेल्सियस का अंक कितने अंकों का हक़दार है। किसी डिग्री तक मापा गया 21°C बनता है 294.15 K, और वे आख़िरी दो अंक स्थिरांक से विरासत में मिले, थर्मामीटर से नहीं — इन्हें लिखना उस सटीकता का दावा करता है जो किसी ने मापी नहीं।

कुछ सौ केल्विन से ऊपर .15 का फ़र्क़ माप की सटीकता से बिलकुल पीछे छूट जाता है। 1,200°C का भट्टा बनता है 1,473.15 K, और 1,473 K बिलकुल वही बात कहता है। जो आदत बच जाती है वह है .15 को गणना के भीतर रखना और अंतिम अंक लिखते समय छोड़ देना।