溫度換算器
在攝氏、華氏、克耳文、蘭氏與列氏溫度之間換算。以 SI 偏移定義正確處理非乘性溫標(0 °C = 273.15 K 精確,第 13 屆 CGPM 1967)。
結果
33.8 °F
1 °C≈ 33.8 °F
全部單位
| 單位 | 數值 |
|---|---|
| 克耳文 (K) | 274.15 |
| 攝氏 (°C) | 1 |
| 華氏 (°F) | 33.8 |
| 蘭氏 (°R) | 493.47 |
| 列氏 (°Ré) | 0.8 |
溫度換算器。攝氏、華氏、克耳文、蘭氏、列氏之間的精確換算。
什麼是溫度換算器?
溫度單位之間怎麼換算?
溫度換算公式
- = 換算後的溫度,以目標溫標表示(°C、°F、K、°R 或 °Ré)。
- = 輸入的溫度,以來源溫標表示。
- = 來源溫標每度對應的克耳文數(K 與 °C 為 1,°F 與 °R 為 5/9,°Ré 為 5/4)。
- = 來源溫標零點對應的克耳文數(K 與 °R 為 0,°C 與 °Ré 為 273.15,°F 為 459.67 × 5/9 ≈ 255.3722)。
- = 目標溫標每度對應的克耳文數。
- = 目標溫標零點對應的克耳文數。
- 克耳文(K):斜率 = 1,截距 = 0(SI 七大基本單位之一,2019 年 SI 修訂經波茲曼常數 k = 1.380649 × 10⁻²³ J/K 精確定義;Wikidata Q11579)
- 攝氏(°C):斜率 = 1,截距 = 273.15 K 精確(CGPM 1967 決議 4 固定 0 °C = 273.15 K;Wikidata Q25267)
- 華氏(°F):斜率 = 5/9 K/度,截距 = 459.67 × 5/9 K ≈ 255.3722 K(錨點 32 °F = 0 °C、212 °F = 100 °C;斜率 5/9 在 IEEE-754 中是無理數;Wikidata Q42289)
- 蘭金溫標 / 蘭氏度(°R):斜率 = 5/9 K/度,截距 = 0(保留華氏間隔的絕對溫標,0 °R = 0 K、491.67 °R = 273.15 K、671.67 °R = 100 °C;Wikidata Q207488)
- 列氏溫標 / 雷氏溫標(°Ré):斜率 = 5/4 K/度,截距 = 273.15 K 精確(0 °Ré = 0 °C、80 °Ré = 100 °C;Wikidata Q223061)
溫度換算實例
350 °F 西式食譜換攝氏(烤箱溫度對照,Mobile01 熱門問題)
38 °C 耳溫發燒換華氏(衛福部、疾管署發燒定義)
38 °C 高溫資訊換華氏(中央氣象署高溫燈號門檻)
−18 °C 冷凍庫換華氏(三星級冰箱 ≈ 0 °F)
26 °C 節電冷氣換華氏(經濟部能源署營業場所規定)
25 °C 室溫換克耳文(學測物理 PV=nRT 起點)
80 °Ré 列氏沸點換攝氏(俄國文學譯本與化學史)
對照表:常見參考溫度的五種溫標全景
| 參考點 | 克耳文 | 攝氏 | 華氏 | 蘭氏 | 列氏 |
|---|---|---|---|---|---|
| 絕對零度 | 0 K | −273.15 °C | −459.67 °F | 0 °R | −218.52 °Ré |
| 冷凍庫三星級(≈ 0 °F) | 255.15 K | −18 °C | −0.4 °F | 459.27 °R | −14.4 °Ré |
| 攝氏華氏唯一相等點 | 233.15 K | −40 °C | −40 °F | 419.67 °R | −32 °Ré |
| 冰點(水凍) | 273.15 K | 0 °C | 32 °F | 491.67 °R | 0 °Ré |
| 冷藏室上層 | 276.15 K | 3 °C | 37.4 °F | 497.07 °R | 2.4 °Ré |
| 節電冷氣下限 26 °C / 室溫 | 299.15 K | 26 °C | 78.8 °F | 538.47 °R | 20.8 °Ré |
| 學測室溫 25 °C | 298.15 K | 25 °C | 77 °F | 536.67 °R | 20 °Ré |
| 正常體溫(口溫) | 310.15 K | 37 °C | 98.6 °F | 558.27 °R | 29.6 °Ré |
| 口溫偏高線 | 310.65 K | 37.5 °C | 99.5 °F | 559.17 °R | 30 °Ré |
| 耳溫發燒線 | 311.15 K | 38 °C | 100.4 °F | 560.07 °R | 30.4 °Ré |
| 高溫資訊黃燈門檻 | 309.15 K | 36 °C | 96.8 °F | 556.47 °R | 28.8 °Ré |
| 高溫資訊橙 / 紅燈門檻 | 311.15 K | 38 °C | 100.4 °F | 560.07 °R | 30.4 °Ré |
| 沸點(水沸 1 atm) | 373.15 K | 100 °C | 212 °F | 671.67 °R | 80 °Ré |
| 西式食譜 350 °F 烤箱 | 449.82 K | 176.67 °C | 350 °F | 809.67 °R | 141.33 °Ré |
| 本地烤箱蛋糕典型 180 °C | 453.15 K | 180 °C | 356 °F | 815.67 °R | 144 °Ré |
| 太陽光球層有效溫度 | 5778 K | 5504.85 °C | 9940.73 °F | 10400.4 °R | 4403.88 °Ré |
台灣人最常查的溫度換算
溫度換算實用建議
- 溫度是仿射,不是純乘性。本工具每一次換算都走兩步:TK = 值 × 斜率 + 截距 先換到克耳文,再用 (TK − 目標截距) ÷ 目標斜率 換到目標單位。記住五對斜率與截距就能手算任何換算:K(1, 0)、°C(1, 273.15)、°F(5/9, 459.67 × 5/9 ≈ 255.37)、°R(5/9, 0)、°Ré(5/4, 273.15)。課本常見的「°F = °C × 1.8 + 32」就是這套仿射公式合併成一行。
- 西式食譜用華氏、本地烤箱用攝氏,350 °F ↔ 180 °C 是台灣廚房最常做的一道換算。完整對照(西式 °F → 精確 °C → 本地就近撥):300 °F = 148.9 °C → 「150」、325 °F = 162.8 °C → 「160」、350 °F = 176.7 °C → 「180」、375 °F = 190.6 °C → 「190」、400 °F = 204.4 °C → 「200」、425 °F = 218.3 °C → 「220」、450 °F = 232.2 °C → 「230」。差 3–5 °C 對蛋糕、烤雞、餅乾完全沒差;做舒芙蕾、馬卡龍、燉蛋等溫度敏感甜點時直接用本計算器精確換算。台灣家用烤箱最高通常到 250 °C,覆蓋得到所有西式食譜溫度。坊間流傳「°C × 2 + 30 ≈ °F」只是粗估口訣,差到 10 °F 以上,要精確還是用本工具。
- 幾度算發燒看量測部位,不是單一數字。衛生福利部與疾管署以中心體溫 ≥ 38 °C 為發燒:耳溫、肛溫 ≥ 38 °C、口溫 > 37.5 °C、額溫、腋溫 > 37 °C 視為體溫偏高,介於 37.5 °C 與 38 °C 之間可能是「低度發燒」。換算錨點:98.6 °F = 37 °C(正常)、99.5 °F = 37.5 °C(口溫偏高線)、100.4 °F = 38 °C(耳溫發燒線)、104 °F = 40 °C(兒童達此應盡速就醫)。百靈、歐姆龍、紅外線額溫槍、耳溫槍預設 °C,但不少通用美規型號可長按按鍵切 °C/°F──不小心切到華氏看到「100.4」不用慌,就是 38 °C。發燒諮詢可撥 1922 或 177 專線。
- 中央氣象署高溫資訊門檻記熟換算就不會誤會:黃燈(≥ 36 °C = 96.8 °F)、橙燈(≥ 36 °C 持續 3 日或 ≥ 38 °C = 100.4 °F)、紅燈(≥ 38 °C 持續 3 日)。氣象署提醒掌握「保持涼爽、補充水分、提高警覺」三要訣,因為高溫對人體危害比低溫更嚴重,會增加心肌梗塞、中風、腎衰竭風險。和住在美國的親友聊天氣時,美規數字大一截不代表特別熱──華氏每度只有攝氏的 5/9(≈ 0.56 °C)。近年台灣夏季屢屢逼近 40 °C,但區域自動測站與正式局屬測站的紀錄認定不同,民間流傳的破紀錄數字多來自自動站,並非氣象署收錄的正式國家極值。
- 任何物理或熱力學公式都用克耳文,不用攝氏。 理想氣體狀態方程 PV = nRT、Stefan-Boltzmann(P = σT⁴)、Wien 位移(λ_max × T = 常數)、Planck 黑體輻射──所有這些方程的 T 必須是絕對溫標。把 25 °C 直接代入 PV = nRT 會得到 PV ∝ 25 的錯誤結果;正確做法是先換 TK = 25 + 273.15 = 298.15 K(考題常簡化為 300 K)。這是學測與分科測驗物理熱學的標準考點,第一步永遠是把攝氏換成克耳文。氣候報導中「全球升溫 1.5 °C」與「升溫 1.5 K」數值完全相同(斜率為 1),所以 IPCC 報告兩種說法都用。台灣中學把這個單位稱作克耳文、克氏溫標或凱氏溫標,符號一律是 K。
- 冷凍庫溫度記住三個檔位就夠:冷藏室 0–7 °C(= 32–44.6 °F)、冷凍庫 −18 °C(= 美規 0 °F,三星級 ★★★,家用主流)、高級急凍 −24 °C(= −11.2 °F,四星級)。−18 °C 是有效抑制食物中酶活性的閾值,長期保存冰淇淋、急凍水餃、湯圓、肉品與海鮮都按這個檔位。三星、日立、國際牌、東元、聲寶主流品牌都按這套星級出廠。如果手上是美規或高階進口冰箱(Sub-Zero、LG、惠而浦)面板顯示華氏,用本工具換回攝氏一看就懂。
- 蘭金溫標(°R,亦稱蘭氏度)是華氏的絕對溫標伴侶,1859 年由蘇格蘭工程師 William John Macquorn Rankine 提出。0 °R = 0 K、459.67 °R = 0 °F、491.67 °R = 32 °F = 0 °C、671.67 °R = 100 °C = 212 °F。台灣工業界完全不用──台大、清大、成大、台科大的機械與能源工程學生只會在讀美國傳熱學(Cengel/Boles)、工程熱力學(Moran)、航太推進類美式教材時遇到。ASHRAE 暖通工程手冊早已轉用 SI 單位。
- 列氏溫標(°Ré,亦稱雷氏溫標)幾乎只在文學譯本與化學史出現。1731 年法國博物學家列奧米爾定義,0 °Ré = 0 °C、80 °Ré = 100 °C;18–19 世紀法語、德語、俄語食譜與文獻主流,後來被攝氏取代。在台灣主要在讀托爾斯泰《戰爭與和平》《安娜·卡列尼娜》、杜斯妥也夫斯基、契訶夫等俄國文學譯本時遇到──莫斯科嚴冬「零下 20 列氏度」其實是 −25 °C。快速估算:°Ré × 1.25 = °C、°Ré × 2.25 + 32 = °F、°Ré × 1.25 + 273.15 = K。台灣多數線上溫度換算器都沒收錄這個單位,本工具五種齊備。
- 「精確」標籤是對 IEEE-754 雙精度浮點的誠實陳述,不是數學定義。三對換算獲得「精確」:克耳文 ↔ 攝氏、攝氏 ↔ 列氏、克耳文 ↔ 列氏──它們的斜率(1 或 5/4)與截距(0 或 273.15)都是有限二進位小數。涉及華氏或蘭氏的任何換算都標「近似」,因為斜率 5/9 ≈ 0.5555… 在 IEEE-754 中不終止(1/9 的二進位循環無限),會帶幾個 ulp 的浮點漂移。這是表示層面的誠實標籤,不是說定義本身模糊──0 °F = 459.67 × 5/9 K 在符號上嚴格精確。
- −40 °C = −40 °F 是攝氏與華氏唯一相等的溫度。台灣當然沒這麼冷,但這是學測、分科測驗、國中數學常出的考題:解 T = T × 9/5 + 32,得 T(1 − 9/5) = 32,所以 T = 32 × (−5/4) = −40。也是和加拿大、俄羅斯等極寒地區親友聊天時有趣的口語錨點──新聞報「−40 度」不用標明是攝氏還是華氏,兩者剛好相同。
- 結果絕對值大於 10¹²(兆)或小於 10⁻³(千分之一)時自動切到科學記號法。例如把太陽光球層有效溫度 5778 K 換成華氏得約 9941 °F(可讀,不切科學記號法),但把 nK 量級的超低溫換成攝氏得約 −273.14999999… °C 時切到科學記號法。出報告時若要保留原始小數串,把精度切到 10 或 15 即可。
- 對接台灣法定計量場景的精度需求:台灣依《度量衡法》由經濟部標準檢驗局主管,克耳文為法定溫度基本單位、攝氏為允許使用的派生單位;華氏、蘭氏、列氏均不屬法定單位。任何官方文件、合約、產品說明、統計報表都應以 °C 或 K 為主標單位,°F 只作輔助說明。國家最高溫度基準由國家度量衡標準實驗室(NML,工研院量測中心承辦)以 ITS-90 定點建立,校正範圍涵蓋 −190 °C 到 1700 °C,並與位於法國塞夫爾的 BIPM 國際標準對齊;2019 年 SI 修訂後克耳文由波茲曼常數 k = 1.380649 × 10⁻²³ J/K 間接定義。
溫度換算器 — 常見問題
350 華氏度等於幾度攝氏?烤箱應該調幾度?
350 °F = (350 − 32) × 5/9 = 318 × 5/9 ≈ 176.67 °C──西式家庭烘焙最常見的溫度。本地烤箱一律就近調「180 °C」,差 3 °C 對蛋糕、烤雞、餅乾完全沒差。其他常見西式食譜溫度的精確攝氏:325 °F = 162.8 °C、375 °F = 190.6 °C(本地 → 190 °C)、400 °F = 204.4 °C、425 °F = 218.3 °C(本地 → 220 °C)、450 °F = 232.2 °C。台灣家用烤箱最高通常到 250 °C,覆蓋得到所有西式食譜溫度。
180 攝氏度等於幾度華氏?
180 °C × 9/5 + 32 = 324 + 32 = 356 °F,是本地烤箱蛋糕的典型溫度。如果手上是美規或進口美式烤箱/乾衣機(Speed Queen、Maytag)顯示華氏,本地食譜的 180 °C 就調到 356 °F;不過西式食譜本身多數寫 350 °F(= 176.67 °C,反向就近撥到 180 °C)。本地烤箱刻度多數已經是攝氏,所以這道換算主要是對接英文食譜與 YouTube 美式甜點影片時用。
攝氏和華氏怎麼換算?
攝氏換華氏:°F = °C × 9/5 + 32(也寫作 °C × 1.8 + 32)。華氏換攝氏:°C = (°F − 32) × 5/9(也寫作 (°F − 32) ÷ 1.8)。其中 9/5 = 1.8、5/9 ≈ 0.5556。兩種寫法在符號上完全等價,本工具以 5/9 與 9/5 的分數形式儲存以保證定義級精確,但在 IEEE-754 雙精度浮點中 5/9 不終止(1/9 在二進位循環無限),所以結果帶幾個 ulp 漂移,本工具誠實標為「近似」。
台灣幾度算發燒?耳溫和額溫一樣嗎?
衛生福利部與疾管署以中心體溫 ≥ 38 °C 為發燒,但量測部位門檻不同:耳溫、肛溫 ≥ 38 °C 算發燒,口溫 > 37.5 °C、額溫、腋溫 > 37 °C 視為體溫偏高,介於 37.5 °C 與 38 °C 之間可能是「低度發燒」。換算成華氏:37 °C = 98.6 °F(正常)、37.5 °C = 99.5 °F(口溫偏高線)、38 °C = 100.4 °F(耳溫發燒線)、40 °C = 104 °F(兒童達此應盡速就醫)。耳溫槍、額溫槍預設 °C,但不少通用美規型號可長按按鍵切 °C/°F──切到華氏看到「100.4」就是 38 °C。發燒諮詢可撥 1922 或 177 專線。
100 華氏度等於幾度攝氏?算發燒嗎?
100 °F = (100 − 32) × 5/9 ≈ 37.78 °C,略高於正常體溫(37 °C)。算不算發燒要看量測部位:若是口溫(> 37.5 °C)或腋溫(> 37 °C),37.78 °C 已過偏高線;若是耳溫(≥ 38 °C = 100.4 °F),還差一點點。提醒一下,舊式美規探熱針常以華氏刻度,看數字時 97.7 °F = 36.5 °C、98.6 °F = 37 °C、99.5 °F = 37.5 °C,換算清楚再判斷比較準。
中央氣象署高溫資訊幾度發黃燈、橙燈、紅燈?
中央氣象署「高溫資訊」把地面最高氣溫上升至攝氏 36 度以上定義為「高溫」,分三級燈號:黃燈 氣溫達 36 °C 以上(= 96.8 °F);橙燈 氣溫達 36 °C 以上且持續 3 日以上,或氣溫達 38 °C 以上(= 100.4 °F);紅燈 氣溫達 38 °C 以上且持續 3 日以上。氣象署提醒掌握「保持涼爽、補充水分、提高警覺」三要訣,因為高溫對人體危害比低溫更嚴重。近年台灣夏季屢屢逼近 40 °C(= 104 °F),但區域自動測站與正式局屬測站的紀錄認定不同,民間流傳的破紀錄數字多來自自動站,並非氣象署收錄的正式國家極值。
PV=nRT 裡的 T 用攝氏還是克耳文?
必須用克耳文(K),不能用攝氏。 理想氣體狀態方程 PV = nRT 是學測與分科測驗物理熱學的核心考點──第一步永遠是把攝氏換成克耳文:TK = TC + 273.15。把 25 °C 直接代入會得到錯誤的 PV ∝ 25;正確做法是 TK = 25 + 273.15 = 298.15 K(考題常簡化為 300 K)。Stefan-Boltzmann(P = σT⁴)、Wien 位移(λ_max × T = 常數)、Planck 黑體輻射等所有熱力學公式同樣必須用絕對溫標。台灣中學把這個單位稱作克耳文、克氏溫標或凱氏溫標。
克耳文為什麼不帶「度」字?開爾文和克耳文是同一個嗎?
第 13 屆國際計量大會(CGPM 1967)第 4 號決議正式從克耳文去掉「度」符號:寫「100 K」而不是「100 °K」。攝氏、華氏、蘭氏、列氏保留 °C、°F、°R、°Ré 因為它們是基於溫標的派生單位,而克耳文本身就是熱力學溫度。「克耳文」「克氏溫標」「凱氏溫標」「開氏溫標」「開爾文」都是 Kelvin 的中文譯名──台灣國家度量衡標準實驗室(NML)與中學物理多用「克耳文」「克氏溫標」,「開爾文」較常見於港中譯本,指的是同一個單位。任何官方文件寫「絕對溫度 273°K」都是錯,正確寫法是「273 K」。
−40 °C 真的等於 −40 °F 嗎?
真的,而且這是攝氏與華氏唯一相等的溫度。代數證明一行:解 T = T × 9/5 + 32,得 T(1 − 9/5) = 32,所以 T = 32 × (−5/4) = −40。這是學測、分科測驗、國中數學常出的考題,也是和加拿大、俄羅斯等極寒地區親友聊天時有趣的口語錨點──新聞報「−40 度」不用標明是攝氏還是華氏。台灣當然沒這麼冷,但記住這個唯一相等點對應考很有用。
冰箱冷凍庫、冷藏室應該調幾度?
台灣賣場主流冰箱:冷藏室 0–7 °C(= 32–44.6 °F,放生鮮、蔬果、飲料)、冷凍庫 −18 °C(= 美規 0 °F,三星級 ★★★,家用主流,放冰淇淋、急凍食品)、高級急凍可低到 −24 °C(= −11.2 °F,四星級)。−18 °C 是有效抑制食物中酶活性的閾值,長期保存冰淇淋、急凍水餃、湯圓、肉品與海鮮都按這個檔位。三星、日立、國際牌、東元、聲寶主流品牌都按這套星級出廠。手上若是美規或進口冰箱面板顯示華氏,用本工具換回攝氏一看就懂。
冷氣調幾度才省電?營業場所 26 °C 是強制規定嗎?
對營業場所是。經濟部能源署依《能源管理法》規定觀光旅館、百貨公司、量販店、超市、便利商店、餐館、美容美髮等 20 類服務業室內冷氣平均溫度不得低於 26 °C(= 78.8 °F)。理由是 26 °C 接近人體舒適感上限,研究顯示 90% 以上的人可接受 26–27 °C,而冷氣每調高 1 °C 約可省 6% 用電。家庭住宅沒有強制規定,但台電電費跟著度數走,夏天調高一兩度可省不少。換算成華氏:26 °C = 78.8 °F、27 °C = 80.6 °F、28 °C = 82.4 °F。
為什麼美國還在用華氏?哪些國家用華氏?
目前仍以華氏為日常溫度單位的地方只剩美國及其屬地、巴哈馬、貝里斯、開曼群島、帛琉等極少數,世界其他地方都用攝氏。美國保留華氏主要是歷史因素:18 世紀英國殖民與既有習慣,加上 1982 年廢除公制委員會後國會立法維持英制。所以美式食譜(350 °F)、美國天氣預報(today's high 78°F)、美規家電面板都用華氏,台灣人對接這些資料時就需要換算。攝氏由瑞典天文學家 Anders Celsius 於 1742 年提出,水冰點 0 °C、沸點 100 °C,是台灣與世界大多數地區的日常單位。
列氏溫標和蘭氏度(蘭金溫標)是什麼?還有人在用嗎?
列氏溫標(°Ré,雷氏溫標):1731 年法國博物學家列奧米爾定義,0 °Ré = 0 °C、80 °Ré = 100 °C;18–19 世紀歐洲主流,後來被攝氏取代。在台灣主要在讀托爾斯泰《戰爭與和平》等俄國文學譯本時遇到。蘭氏度(°R,蘭金溫標):1859 年蘇格蘭工程師 William John Macquorn Rankine 提出,保留華氏間隔的絕對溫標,0 °R = 0 K、491.67 °R = 0 °C;台灣工業界完全不用,只在讀美國 Cengel/Boles 傳熱學、Moran 工程熱力學等教材時遇到。台灣多數線上溫度換算器都沒收錄這兩個單位,本工具五種齊備以便核對歷史與學術資料。
換算系數有多準確?這個換算器免費嗎?可以嵌入嗎?
換算定義都是定義級精確:0 °C = 273.15 K(CGPM 1967 決議 4)、32 °F = 0 °C(華氏錨點)、0 °Ré = 0 °C 與 80 °Ré = 100 °C(列氏 1731 年定義)、0 °R = 0 K(蘭氏絕對錨點)。三對換算在 IEEE-754 雙精度下也是 bit-exact:克耳文 ↔ 攝氏、攝氏 ↔ 列氏、克耳文 ↔ 列氏;涉及華氏或蘭氏的每對都帶幾個 ulp 漂移(5/9 在二進位是無理數),本工具誠實標「近似」。台灣克耳文基準由經濟部標準檢驗局委託 NML 維護。工具不收費、完全在瀏覽器內運算、毋須註冊、無廣告;在頁面底部點「<> 加入你的網站 >」嵌入按鈕即可取得無廣告無追蹤的 iframe 程式碼,可放進烹飪美食部落格、烘焙食譜網、家庭健康科普網、家電選購導購、中學物理化學教學網、暖通工程行業網頁等場景。
1 攝氏度等於幾度華氏?1 K 升溫等於幾度 °F 升溫?
1 °C 間隔 = 1.8 °F 間隔(精確,= 9/5)──所以攝氏的 10 °C 擺動對應華氏的 18 °F 擺動。1 K 升溫 = 1 °C 升溫 = 1.8 °F 升溫 = 1.8 °R 升溫 = 0.8 °Ré 升溫。這就是為什麼 IPCC 氣候報告「全球升溫 1.5 °C」與「升溫 1.5 K」數值完全相同──絕對溫標與攝氏的間隔斜率都是 1。華氏的 1 度刻度比攝氏的 1 度刻度更細,所以美國天氣預報常報整數(「today's high 78°F」),台灣中央氣象署常報到小數(「今天最高氣溫 36.2 度」)。
溫度換算關鍵術語
克耳文(K)
國際單位制(SI)熱力學溫度的基本單位,2019 年 SI 修訂經波茲曼常數 k = 1.380649 × 10⁻²³ J/K 精確定義(之前自 1954 年起經水的三相點定義)。CGPM 1967 第 4 號決議正式去掉「度」符號──寫「100 K」而非「100 °K」。絕對零度按定義為 0 K。命名自愛爾蘭出生的英國物理學家 William Thomson(克耳文男爵),他 1848 年首次提出熱力學絕對溫標。台灣中學物理與國家度量衡標準實驗室(NML)多用「克耳文」「克氏溫標」,亦見「凱氏溫標」「開爾文」等譯名,指的都是同一單位;NML 以 ITS-90 定點維護本地基準,校正範圍 −190 °C 到 1700 °C。Wikidata:Q11579。
攝氏(°C)
SI 派生溫度單位,自 CGPM 1967 第 4 號決議以 0 °C = 273.15 K 精確定義、與克耳文同間隔。1742 年瑞典天文學家 Anders Celsius 首次提出 100 度刻度(當時定義反過來:水沸 0、冰點 100),後由瑞典植物學家林奈反轉為現代約定(0 °C = 冰點、100 °C = 1 atm 下沸點)。是台灣與世界大多數地區的日常溫度單位──中央氣象署報氣溫、食譜、醫療指引、教學教材、家電銘牌、氣候報告都預設 °C。Wikidata:Q25267。
華氏(°F)
非 SI 溫度單位,1724 年德裔波蘭物理學家 Daniel Gabriel Fahrenheit 定義。現代法定錨點:32 °F = 0 °C 精確(水冰點)、212 °F = 100 °C 精確(1 atm 下水沸點)。斜率 = 5/9 K/度(IEEE-754 雙精度浮點下不精確,因為 1/9 在二進位循環無限)、截距 = 459.67 × 5/9 ≈ 255.3722 K。是美國及少數美屬領地、巴哈馬、貝里斯、開曼群島、帛琉的日常溫度單位。在台灣主要在西式烘焙食譜、跨境醫療指引、美規進口家電(烤箱、乾衣機、冰箱)銘牌、英文氣象數據中出現。Wikidata:Q42289。
蘭金溫標 / 蘭氏度(°R)
保留華氏間隔的絕對熱力學溫標,1859 年由蘇格蘭工程師 William John Macquorn Rankine 提出。0 °R = 0 K 精確(絕對零度)、491.67 °R = 273.15 K = 0 °C(水的冰點)、671.67 °R = 100 °C = 212 °F;1 °R 間隔 = 1 °F 間隔。台灣工業界完全不用──只在讀美國 Cengel/Boles 傳熱學、Moran 工程熱力學、航太推進類教材時遇到。「蘭金溫標」「蘭氏度」是 Rankine 的常見繁體譯名。Wikidata:Q207488。
列氏溫標 / 雷氏溫標(°Ré)
歷史溫度單位,1731 年法國博物學家列奧米爾(René Antoine Ferchault de Réaumur)定義。0 °Ré = 0 °C(水冰點)、80 °Ré = 100 °C(1 atm 下水沸點)──斜率 5/4 K/度,與攝氏同截距 273.15 K。18–19 世紀法語、德語、俄語食譜與文獻主流,後來被攝氏取代。在台灣主要在讀托爾斯泰《戰爭與和平》《安娜·卡列尼娜》、杜斯妥也夫斯基、契訶夫等俄國文學譯本時遇到。「列氏溫標」「雷氏溫標」「列奧米爾溫標」是 Réaumur 的常見繁體譯名。Wikidata:Q223061。
絕對零度
熱力學溫標的理論下限:0 K 精確 = −273.15 °C 精確 = −459.67 °F 精確 = 0 °R 精確 = −218.52 °Ré。經典動力學下所有粒子動能消失的點(量子零點能仍然存在,由海森堡不確定性原理決定)。熱力學第三定律說明絕對零度可無限逼近但不可達到;目前實驗室低溫紀錄約 38 皮克耳文(pK),由玻色–愛因斯坦凝聚實驗保持。
仿射變換
形如 y = ax + b 的一次變換──乘斜率再加截距。溫度換算是仿射,不是純乘性,因為攝氏、華氏、列氏相對於絕對溫標(克耳文)都有不為零的零點。本工具的所有其他換算器(長度、質量、面積、體積、能量、功率、角度、力、扭力、壓力)都是純乘性(截距 b = 0),只有溫度是這套換算引擎中的唯一例外。
CGPM 1967 第 4 號決議
第 13 屆國際計量大會(1967 年)第 4 號決議,正式以水的三相點把克耳文定義為「水三相點熱力學溫度的 1/273.16」,並固定 0 °C = 273.15 K 精確。同時正式從克耳文去掉「度」符號──寫「100 K」而非「100 °K」。2019 年 SI 修訂經波茲曼常數 k = 1.380649 × 10⁻²³ J/K 間接定義克耳文取代了三相點定義,但 0 °C = 273.15 K 的關係保持精確。
2019 年 SI 修訂
2019 年 5 月 20 日生效的國際單位制重大修訂,把七個基本單位都改為由七個定義性物理常數間接定義。對溫度而言,克耳文從此由波茲曼常數 k = 1.380649 × 10⁻²³ J/K 精確間接定義──取代了 1954 年以來透過水三相點定義的方案。0 °C = 273.15 K 的關係在新定義下保持精確。台灣 NML 透過國際比對與新 SI 同步維護本地克耳文基準。
《度量衡法》與經濟部標準檢驗局
《度量衡法》是台灣計量規管的母法,由經濟部標準檢驗局(BSMI)主管,規定國際單位制(SI)為法定度量衡單位制度。對溫度而言,克耳文為法定基本單位、攝氏為允許使用的派生單位;華氏、蘭氏、列氏均不屬法定單位。台灣正式貿易、官方文件、產品說明一律以 °C 或 K 為主標單位。國家最高溫度基準由標準檢驗局委託國家度量衡標準實驗室(NML,工研院量測中心承辦)維護。
國家度量衡標準實驗室(NML)
台灣國家最高計量標準機構,由經濟部標準檢驗局委託,工研院量測中心承辦。負責維護溫度、長度、質量、時間、電量等領域的國家基準。溫度基準以 1990 年國際溫標(ITS-90)的定點(從氬三相點到銀凝固點)建立,提供各式溫度計校正服務,範圍涵蓋 −190 °C 到 1700 °C,並與位於法國塞夫爾的 BIPM(國際度量衡局)國際標準對齊。2019 年 SI 修訂後克耳文由波茲曼常數間接定義,NML 透過國際比對實現本地溫度基準。
中央氣象署高溫資訊
交通部中央氣象署(CWA)的高溫警示機制。「高溫」定義為地面最高氣溫上升至攝氏 36 度以上之現象,依觀測或預測之氣溫高低與延續情形分三級燈號:黃燈(氣溫達 36 °C 以上)、橙燈(氣溫達 36 °C 以上且持續 3 日以上,或氣溫達 38 °C 以上)、紅燈(氣溫達 38 °C 以上且持續 3 日以上)。氣象署提醒掌握「保持涼爽、補充水分、提高警覺」三要訣以預防熱傷害。換算華氏:36 °C = 96.8 °F、38 °C = 100.4 °F、40 °C = 104 °F。
台灣發燒定義(衛福部、疾管署)
衛生福利部與疾病管制署以中心體溫 ≥ 38 °C 為發燒,但量測部位門檻不同:耳溫、肛溫 ≥ 38 °C 算發燒;口溫 > 37.5 °C、額溫、腋溫 > 37 °C 視為體溫偏高;介於 37.5 °C 與 38 °C 之間可能是「低度發燒」。對應華氏:37 °C = 98.6 °F、37.5 °C = 99.5 °F、38 °C = 100.4 °F、40 °C = 104 °F(兒童達此應盡速就醫)。同一個量測數字在不同部位代表不同意義,量測時應固定同一部位與方法。發燒諮詢可撥 1922 或 177 專線。
IEEE-754 雙精度浮點
JavaScript 與大多數計算器使用的 64 位浮點格式,保留約 15–17 位有效十進位數字。本組溫標裡斜率 1、5/4 = 1.25、4/5 = 0.8 與截距 0、273.15 都可精確表示;斜率 5/9 ≈ 0.5555… 不可精確表示(1/9 在二進位循環無限),所以涉及華氏或蘭氏的任何換算都會帶幾個 ulp 的表示漂移。這就是本工具把涉及 °F 或 °R 的換算標為「近似」、把不涉及 °F/°R 的三對(K↔°C、°C↔°Ré、K↔°Ré)標為「精確」的根本原因──是 IEEE-754 表示精度層面的誠實標籤,不是數學定義模糊。
參考資料與來源
- BIPM SI 手冊(第 9 版,§2.3.1)—— 把克耳文定義為熱力學溫度的 SI 基本單位,由 2019 年 SI 修訂經波茲曼常數 k = 1.380649 × 10⁻²³ J/K 精確錨定;台灣 NML(國家度量衡標準實驗室)維護本地基準
- 第 13 屆國際度量衡大會(CGPM 1967)第 4 號決議 —— 固定 0 °C = 273.15 K 精確,並正式從克耳文去掉「度」符號(寫「100 K」而非「100 °K」)
- BIPM —— 2019 年 SI 修訂(2019 年 5 月 20 日生效):把克耳文錨定到波茲曼常數 k = 1.380649 × 10⁻²³ J/K 的精確間接定義,取代了 1954 年以來的水三相點定義
- ISO 80000-5:2019 ——《量和單位 第 5 部分:熱力學》(規範克耳文、攝氏、華氏、蘭氏、列氏的定義與換算約定;台灣按《度量衡法》與此對齊)
- NIST SP 811《SI 應用指南》附錄 B —— 換算係數表(克耳文 / 攝氏 / 華氏 / 蘭氏的換算方程式與工程預設捨入約定)
- 維基百科 —— 克耳文(SI 七大基本單位之一;2019 年 SI 修訂經波茲曼常數定義;絕對零度為 0 K;依 CGPM 1967 決議不帶「度」符號)
- 維基百科 —— 攝氏(1742 年瑞典天文學家 Anders Celsius 定義;後由林奈反轉為現代約定;CGPM 1967 決議 4 固定 0 °C = 273.15 K 精確;台灣與世界大多數地區的日常溫度單位)
- 維基百科 —— 華氏(1724 年德裔波蘭物理學家 Daniel Gabriel Fahrenheit 定義;法定錨點 32 °F = 0 °C、212 °F = 100 °C;公式 °F = °C × 1.8 + 32;−40 °C = −40 °F 是唯一相等點;美國及少數美屬領地的日常溫度單位)
- 維基百科 —— 蘭金溫標 / 蘭氏度(1859 年蘇格蘭工程師 William John Macquorn Rankine 提出;保留華氏間隔的絕對溫標;0 °R = 0 K、491.67 °R = 273.15 K;主要用於美國 Cengel/Boles 傳熱學、Moran 工程熱力學等教材)
- 維基百科 —— 列氏度 / 雷奧米爾度(1731 年法國博物學家 René Antoine Ferchault de Réaumur 定義;0 °Ré = 0 °C、80 °Ré = 100 °C 精確;18–19 世紀歐洲主流;台灣主要在閱讀托爾斯泰《戰爭與和平》等俄國文學譯本時遇到)