使用方法
本页把摄氏、华氏、开尔文、兰氏四种温标放在同一套仿射变换里,任意两两都能互转,结果还会附上同一温度在四种温标下的写法。默认已填好示例,打开即可看到结果。
- 在「数值」框填要换算的数,例如
100;这是唯一必填项,按 Enter 键(不加 Ctrl、Cmd 或 Shift)立即换算,不必点按钮。 - 用「从」和「换算为」选源与目标温标:摄氏度、华氏度、开尔文、兰氏度四种任意组合,把兰氏度换回摄氏度也是同一套操作。
- 「结果小数位」默认 2,允许 0 到 10,改动后结果按新位数重新舍入;位数只影响显示,内部先转摄氏再转目标,全程用完整精度。
- 「交换单位」对调两个下拉框并立刻重算,是核对反向结果最快的办法;「复制结果」把当前等式连同四温标全览收进剪贴板;「载入示例」把数值、单位、小数位与批量框还原。
- 「批量换算」是多行文本框,每行一个数,按 Ctrl/Cmd + Enter 一次换算整批;非法行会点名第几行、内容是什么并说明跳过原因,不会悄悄按零处理。
速查表前 12 行直接显示,点「加载更多」展开全部 16 行;可导出带 BOM 的 CSV,或按 TSV 复制整张表。结果区带 role="alert",读屏软件会朗读结果。
能解决什么
第一类是读英制工程资料里的兰氏度。兰氏度是华氏刻度的绝对温标,部分热力学、燃烧与英制老教材会用到,而国内实验记录一律用摄氏度或开尔文。摄氏度转兰氏度这项换算,把 100 摄氏度给出 671.67 兰氏度这个可直接引用的数值。
第二类是四种温标一次对齐。科研用开尔文、日常用摄氏度、英美用华氏度、绝对温标用兰氏度,零点与刻度都不一样。本页用同一套结构互转,不用为每一对温度单位单独背一个公式,反向结果也能复算回原值。
第三类是划清温度值与温差的界线。1 兰氏度的温差等于 5/9 开尔文,但 100 摄氏度这个温度值并不是 100 乘 1.8 得 180 兰氏度,而是 671.67。把温差系数套到温度值上,是这类换算最常见的错误。
本页不做这些事:不算热膨胀、不做热量与比热计算、不判断物态变化。它只回答「这个温度值换成另一套温标是多少」。
原理和变量
温度是仿射变换,不是纯乘法。长度、质量这类单位只差一个比例,温度却同时差零点和刻度:摄氏把水冰点定成 0,华氏定成 32,开尔文与兰氏度把绝对零度定成 0。所以换算必须写成 C = a · v + b 这种带常数项的形式,只乘一个系数必然算错。
每个温标记一对 [a, b]。含义是把该温标的数值 v 先转成 Celsius 基准:C = a · v + b;反向则是 v = (C − b) / a。四种温标的取值是:摄氏 [1, 0],华氏 [0.5555555555555556, −17.77777777777778],开尔文 [1, −273.15],兰氏 [0.5555555555555556, −273.15]。页面用 toC(v, unit) 与 fromC(c, unit) 两个通用函数承载这对系数,任意温标互转都是 fromC(toC(v, from), to),没有为某一对温度写死一个乘数。
兰氏度的来路。把摄氏先加 273.15 换成开尔文,再乘 9/5 换成华氏刻度,就是 °R = (°C + 273.15) × 9/5 = (°C + 273.15) × 1.8。例如 100 摄氏度得 (100 + 273.15) × 1.8 = 671.67 兰氏度。它等价于 °R = °F + 459.67,即华氏刻度的绝对温标;与开尔文的关系是 K = °R × 5/9。
锚点与绝对零度。0 摄氏度 = 32 华氏度 = 273.15 开尔文 = 491.67 兰氏度,反过来 491.67 兰氏度 = 32 华氏度 = 0 摄氏度 = 273.15 开尔文。绝对零度是 0 兰氏度 = −273.15 摄氏度 = −459.67 华氏度,这也是兰氏度与开尔文共用的零点。
温差与温度值不能共用系数。刻度比例只管「差多少」:1 兰氏度的温差等于 5/9 开尔文,也就是 0.555556 开尔文。可温度值还带着零点平移,100 摄氏度若只乘 1.8 会得 180 兰氏度,正确值却是 671.67,差的 491.67 正是 0 摄氏度对应的兰氏度读数。仿射项 b 不能丢,这就是本页坚持用 toC / fromC 而不用单一乘数的原因。
完整示例
默认样本是 100 摄氏度,页面加载时结果区直接给出 100 摄氏度 = 671.67 兰氏度。它不是写死的一句话:脚本先用 toC 得 100,再用 fromC 算 (100 + 273.15) / 0.5555555555555556 = 671.67,最后按 2 位小数舍入。改数值或交换下拉框,这条等式会立刻被重新算出来。
- 正向:−273.15、−40、0、20、37、100 摄氏度分别得到 0、419.67、491.67、527.67、558.27、671.67 兰氏度,覆盖绝对零度、人体温度与水的沸点。
- 反向:0、419.67、491.67、527.67、558.27、671.67 兰氏度分别得到 −273.15、−40、0、20、37、100 摄氏度,逐个可复算。
- 四温标全览:0 摄氏度 = 32 华氏度 = 273.15 开尔文 = 491.67 兰氏度,结果区把这四种写法一次列出,都由 toC / fromC 现场算出。
批量框默认填了 −273.15、−40、0、20、37、100 六行,按 Ctrl/Cmd + Enter 一次列出结果;某行非法时会点名那一行并说明跳过,不会输出一个莫名其妙的零。
对照表
速查表把摄氏度转兰氏度、兰氏度转摄氏度以及与其他温标的锚点换算排在一起,共 16 行,默认显示前 12 行,点「加载更多」展开剩余 4 行。每一行都由脚本用 fromC(toC(v, from), to) 现场算出:输入值取自上面那组示例,结果列算完再按当前小数位格式化,改小数位后整张表跟着变。
备注只标换算方向,不含数值。需要带走时,「导出表格 CSV」生成带 BOM 的文件,中文表头在 Excel 里不乱码;「复制表格 TSV」把 16 行按制表符拼好放进剪贴板。导出与复制都取自同一份数组,不会漏掉屏幕上未展开的行。
结果边界与舍入
- 输入范围:数值框允许负一万亿到正一万亿,超出会给出越界提示并停止换算。低于绝对零度的输入在数学上仍可换算,本页照实计算并保留符号,物理上没有对应状态。
- 舍入:显示用固定小数位,默认 2 位,允许 0 到 10,按四舍五入处理;内部先转摄氏、再转目标,用完整双精度算完才格式化,不会提前截断。
- 浮点尾差:0.5555555555555556 是 5/9 的有限位近似,反算回原值末位可能差一个最小单位;严格对齐时以
C = a · v + b定义式为准,别拿显示的两位小数反推。 - 零点不能丢:只乘刻度比例会漏掉常数项 b,温度值会整体偏低;温差与温度值必须分开看待,这一条比小数位重要得多。
- 量级显示:超大或超小的结果自动改用科学计数法,日常温度量级仍用带千分位的写法。
- 不联网:换算、批量、表格与复制都在当前浏览器完成,不发请求也不写 Cookie,也不联网查物性参数。
常见问题
为什么温度不能只乘一个系数?
因为四种温标的零点和刻度都不同。长度换算只有比例,温度换算却要同时平移零点:摄氏冰点是 0,华氏是 32,开尔文与兰氏度以绝对零度为 0。所以必须写成 C = a · v + b 这种带常数项的仿射形式,丢掉 b 就会把 100 摄氏度算成 180 兰氏度而不是 671.67。
f 数组里的 [a, b] 分别是什么?
a 是刻度比例,b 是零点平移,合起来定义「把该温标数值 v 转成摄氏」:C = a · v + b,反向 v = (C − b) / a。摄氏是 [1, 0],华氏是 [0.5555555555555556, −17.77777777777778],开尔文是 [1, −273.15],兰氏是 [0.5555555555555556, −273.15]。
100 摄氏度为什么是 671.67 而不是 180 兰氏度?
180 是只乘 1.8 的结果,漏掉了零点。正确做法是先把摄氏加上 273.15 变成开尔文刻度,再乘 9/5:(100 + 273.15) × 1.8 = 671.67。多出来的 491.67 正是 0 摄氏度在兰氏温标上的读数,也就是仿射项 b 的作用。
兰氏度和开尔文是什么关系?
两者都是以绝对零度为零点的绝对温标,只是刻度不同:兰氏度用华氏刻度,开尔文用摄氏刻度。所以 K = °R × 5/9,°R = °F + 459.67。绝对零度 0 兰氏度 = −273.15 摄氏度 = −459.67 华氏度,0 摄氏度对应 491.67 兰氏度。
四种温标能互相换吗,反向能复算吗?
能。页面用 toC(v, unit) 先把任意温标转成摄氏,再用 fromC(c, unit) 转成目标温标,任意两两组合都走这一条路径。例如 671.67 兰氏度转回摄氏度得 100,再转回兰氏度仍是 671.67。点「交换单位」即可现场验证。
绝对零度在各温标下是多少?
绝对零度是 0 兰氏度 = 0 开尔文 = −273.15 摄氏度 = −459.67 华氏度。本页允许输入低于它的数值做数学换算,但结果在物理上没有对应状态,页面会保留负号供你识别,不会悄悄取绝对值。
1 兰氏度的温差等于多少开尔文?
等于 5/9 开尔文,约 0.555556 开尔文。这是刻度比例,只适用于「差多少」;温度值还带零点平移,不能共用。把 1 兰氏度温差的比例直接套到 100 摄氏度上,正是算出错误 180 兰氏度的原因。
输入非法会怎样,数据会上传吗?
填文字、留空、小数位越界、数值超出正负一万亿,各有具体报错并停止换算;批量框里某一行非法会点名行号与原文,说明跳过原因,不会静默归零。全部计算在浏览器本地完成,不发请求、不写 Cookie,也不联网查物性参数。
相关工具
下面三个工具都与整理温度数值有关,按需取用,内链均为站内已上线页面。