开尔文与摄氏度温差单位相等,即1 k = 1 ℃;二者零点不同,0 k = −273.15 ℃,换算公式为℃ = k − 273.15、k = ℃ + 273.15。

一、1开尔文与摄氏度的数值关系
开尔文(K)与摄氏度(℃)采用相同的温度间隔单位,即温度变化1 K等同于温度变化1 ℃。二者仅在零点设定上存在差异,因此1开尔文不等于1摄氏度的温度值,而是表示相同的温差量级。
1、开尔文温标以绝对零度为0 K起点,而摄氏温标以水的冰点(标准大气压下)为0 ℃起点。
2、根据国际定义,水的三相点温度精确为273.16 K = 0.01 ℃,由此推得0 K = −273.15 ℃。
3、因此,摄氏温度与开尔文温度的换算公式为:℃ = K − 273.15,反之K = ℃ + 273.15。
二、绝对零度的摄氏数值及物理意义
绝对零度是热力学温度的理论下限,对应分子热运动趋于停止的极限状态,该温度在开尔文温标中定义为0 K,在摄氏温标中具有唯一确定值。
1、依据2019年国际单位制(SI)重新定义及CODATA推荐值,绝对零度为−273.15 ℃,该值已取代早期近似值−273.16 ℃或−273 ℃。
2、该数值源于水的三相点被精确定义为273.16 K(即0.01 ℃),从而导出0 K = 0.01 ℃ − 273.16 K = −273.15 ℃。
3、自然界中无法达到绝对零度,所有实际低温实验只能无限趋近于该值,例如目前实验室最低纪录约为38 pK(即−273.149999999962 ℃)。
三、开尔文与摄氏度刻度一致性的验证方法
尽管零点不同,但两种温标在单位长度上完全一致,可通过固定温差的实测对比进行验证,例如利用纯物质相变点之间的温差恒定性。
1、测量水在标准大气压下的沸点与冰点之间的温差:摄氏温标显示为100 ℃(100 ℃ − 0 ℃)。
2、同一过程在开尔文温标下为373.15 K − 273.15 K = 100 K。
3、对比可知,相同物理温差在两种标度下数值完全相等,证实1 K ≡ 1 ℃(作为温差单位)。










