K naar °C omrekenen

De kelvin begint bij het absolute nulpunt, waar er geen warmte-energie meer weg te halen is, en zijn stappen zijn even groot als die van Celsius. Hij krijgt geen gradenteken: je schrijft 300 K en niet 300 °K.

Celsius legt de nul bij het vriespunt van water en de honderd bij het kookpunt, op zeeniveau. Anders Celsius had de schaal andersom voorgesteld: bij hem was nul het kookpunt.

kelvin en graad Celsius beginnen niet op dezelfde plek met tellen, dus geen enkel los getal rekent tussen de twee om. Vermenigvuldigen is precies de fout die deze pagina wil voorkomen: het klopt bij exact één temperatuur en nergens anders, en hoe verder je van dat punt af zit, hoe groter het verschil.

De twee uiteinden van de schaal op deze pagina laten het zien. 0 K is -273,15 °C en 100 K is -173,15 °C: honderd stappen aan de ene kant, 100 aan de andere, en de twee nulpunten liggen niet op dezelfde plek. Daarom heeft de formule hierboven twee delen, iets om mee te vermenigvuldigen en iets om op te tellen; laat je het optellen weg, dan wordt de uitkomst niet langzaam fout maar meteen flink fout.

Kelvin begint bij het absolute nulpunt, het punt waar geen thermische energie meer te onttrekken valt en waaronder niets meer bestaat om te meten. Juist dat maakt het een schaal waarop je mág vermenigvuldigen: 200 K is werkelijk het dubbele van 100 K, op een manier waarop 200 °C niet het dubbele van 100 °C is.

Celsius en Fahrenheit kunnen dat niet zeggen. Hun nulpunten zijn gekozen, niet gevonden, en daarom betekent het dubbele van een Celsius-waarde helemaal niets.

Trek 273,15 af en de omzetting is klaar. Een kelvin en een graad Celsius zijn even groot, dus er wordt niets geschaald: 300 K is 26,85 °C, 273,15 K is 0 °C, en 0 K is −273,15 °C. Nergens is een vermenigvuldiging bij betrokken.

De controle die het waard is: bijna elk kelvin-getal dat iets beschrijft waar een mens naast kan staan ligt tussen 250 en 320 K. Een antwoord ver van die band moet ook ver van gewoon lezen — 200 K is −73 °C en hoort bij een laboratoriumvriezer.

Een lamp gemarkeerd 2700 K staat niet op 2.427 °C, en dat omzetten zegt niets nuttigs over de lamp. Kleurtemperatuur noemt de temperatuur waartoe een geïdealiseerd zwart lichaam verhit zou moeten worden zodat zijn licht bij deze lamp past.

Het rijtje is kort: 2700 K is het warme geel van een gloeilamp, 4000 K een neutraal kantoorwit, 5000 tot 5600 K daglicht, en 6500 K de blauwige standaard voor schermen. Elk daarvan omzetten geeft een Celsius-getal dat correct is over een hypothetische straler en irrelevant voor het object in je hand.

Het woordgebruik loopt achterstevoren ten opzichte van de natuurkunde. Een lamp van 2700 K wordt verkocht als warm en een van 6500 K als koel, terwijl 6500 K veruit het heetste zwarte lichaam is. De woorden beschrijven hoe het licht voelt.

Dit is de bron van veel teleurstellende verlichtingsaankopen. Wie een knusser huis wil grijpt naar het hogere getal omdat het meer warmte suggereert, en koopt 5000 K, het licht van een bewolkte middag.

Boven ongeveer duizend kelvin is de 273,15 ruis. De fotosfeer van de zon is ruwweg 5.772 K, dat is 5.499 °C, en dat afronden naar 5.500 °C verliest niets, want het kelvin-getal droeg al meer onzekerheid dan de offset.

Astronomie gebruikt kelvin overal deels om die reden en deels omdat het grootste deel van het interessante bereik nergens bij een Celsius-nulpunt in de buurt komt. De kosmische achtergrondstraling is 2,725 K, ofwel −270,4 °C.

Onder ongeveer 100 K wordt het Celsius-getal het onhandige. Vloeibare stikstof kookt bij 77 K, dat is −196 °C; vloeibaar helium bij 4,2 K, ofwel −269 °C. In Celsius werken betekent hier een groot negatief getal dragen waarvan de informatieve cijfers aan het verre uiteinde zitten.

In kelvin is dezelfde stap 77 naar 38,5, zichtbaar een halvering, en dat is de praktische reden dat cryogenie in kelvin geschreven wordt in plaats van een kwestie van smaak.

Een datasheet met een coëfficiënt in ppm/K, een thermische weerstand in K/W of een drift in µV/K beschrijft een verandering, en een verandering is hetzelfde getal in Celsius. Er wordt niets afgetrokken: 50 ppm/K is 50 ppm per graad Celsius.

De schuine streep is het teken. Een aflezing wordt geschreven als 300 K; een tarief wordt geschreven als per K, en alleen de aflezing neemt de offset. Sommige datasheets mengen beide op één pagina, en die menging is geen inconsistentie.

Kelvin-getallen komen met wildly verschillende precisie aan, en de omzetting kan er niets aan toevoegen. 2,725 K is een meting met vier significante cijfers en zet om naar −270,425 °C met alle cijfers intact.

De gewoonte die een rapport eerlijk houdt is de cijfers behouden die het kelvin-getal had en niet meer, en dan beslissen of de ,15 overleeft. Onder ongeveer 10 K doet ze dat altijd; boven 1.000 K nooit.

De witbalans van een camera in kelvin wordt ingesteld op de kleur van het licht dat op de scène valt, niet op de kleur die je eruit wilt. Onder wolfraamlicht van ongeveer 3.200 K geeft de camera op 3.200 K neutraal wit.

De richting verwart mensen omdat de knop zich als een look gedraagt: het getal verhogen verwarmt het beeld en verlagen verkoelt het, precies andersom dan de natuurkunde suggereert — dezelfde omkering als op het verlichtingsschap.