温度单位

处理温度需要特别谨慎,因为温度通常以不同标度表示,具有任意选择的零点,例如摄氏度或华氏度等. 而温差是具有明确定义零值的标准量. 因此,需要区分温度和温差. Wolfram 语言数量框架将作为温度单位的 "DegreesCelsius" 与作为温差单位的 "DegreesCelsiusDifference" 区分开来. 两者都有 "TemperatureUnit" 的单位维度.
温度与温差
温度单位表示物质的热度,使用华氏度、摄氏度或开尔文等标度的温度计进行度量. 温度的常见实例有测量环境温度、患者体温或物质的沸点等. 温标有一个零值,可能对应或不对应于绝对零度.
获取当前位置的气温,以适合您地理位置的单位表示:
得到家犬的典型体温范围:
水的沸点用一种温度表示:
温差表示温度之间的相对距离,也是使用温标度量. 温差通常用于指示温度变化(即两个温度之差),因此通常不直接引用绝对零.
温差单位的排版方式与温度单位不同:
求芝加哥 2022 年 1 月 1 日与 2022 年 7 月 1 日的温度差异:
开尔文
以开尔文表示的温度相当于相对于绝对零的温差,因此无需将开尔文的温度单位和温差单位分开.
"KelvinsDifference" 给出的数量表达式将自动转换为 "Kelvins"
求水的临界点温度:
求水和二氧化碳的临界点温度之间的温差:
转换温度
温度可以自由地从一个温标转换为另一个温标,例如使用 UnitConvert 从华氏度转换为摄氏度或开尔文:
温差也可以自由转换:
在特殊情况下,温度可以转换为温差,被解释为与绝对零的温差.
当以摄氏度或华氏度为单位的温度转换为温差时,将发出警告消息:
该计算相当于先转换为开尔文,然后再转换为温差:
将温度转换为温差的另一种理解方式是将其视为与绝对零的差:
温差不能直接转换为温度:
如有必要,可将温差转换为开尔文,然后手动转换:
温度加法
对于加法等算术运算,温度和温差单位之间的区别会影响生成的数量算法. 可以将温差单位与温度相加以得到温度,将温差单位相加以得到温差,或者将温度相加以得到温度.
一种常见的算术运算是将温差与温度相加:
一种温标的温差可以与另一个温标的温度相加:
温差单位之和是一个温差:
将两个温度量相加时,结果将是包括与绝对零值之差在内的值之和. 将两个温度相加的结果相当于将这些温度转换为开尔文然后相加,结果通常以开尔文给出:
前面的运算相当于在求和之前先将温度转换为开尔文:
开尔文和摄氏度具有相同的比例因子:
温度减法
温差表示两个温度之间的距离,因此一个温度减去另一个温度,结果就是温差. 一个温度减去温差也可以得到另一个温度. 从温差中减去一个温度也会得到另一个温度,该温度等于从温度中减去该温差的相反数.
从一个温度减去另一个温度将得到温差:
从温度减去一个温度差得到另一个温度:
-
等价于 -(
-
):
温度乘法
温度的乘法等于若干温度相加,并且以开尔文为单位给出. 因为一些温标的零值不代表绝对零,乘以负数不会将符号带到温度量中.
将温度乘以 2,其结果与将该温度与其自身相加的结果相同:
将温度乘以 1 将使符号保持在量值之外:
将结果与温度相加将得到温差:
符号保留在温度量之外,即使对于负温度值也是如此:
温度除法
除以温度单位将生成一个量,该量相当于在除法之前转换为开尔文的温度,结果通常以开尔文给出. 将一个温度除以另一个温度将得到一个比值,该比值由两个温度的开尔文值给出.
除以温度等于除以相同的开尔文值:
复合单位的温度将自动标准化为开尔文:
这等价于数量自身的除法:
这也等价于除法之前先转换为开尔文: