Conversor de Unidades de Temperatura
Convierte temperatura entre Celsius, Fahrenheit, Kelvin y Rankine instantáneamente.
Fórmula
Cómo Funciona
Esta calculadora convierte entre escalas de temperatura Celsius, Fahrenheit, Kelvin, Rankine y Reaumur para ingenieros, científicos y técnicos que trabajan con mediciones térmicas. Según el folleto del SI (BIPM) y el NIST SP 811, el Kelvin es la unidad base del SI con el cero absoluto exactamente en 0 K = -273,15 C = -459,67 F. La redefinición del SI de 2019 fijó exactamente la constante de Boltzmann k = 1,380649 × 10^-23 J/K, lo que hace que la temperatura sea rastreable hasta la energía. Conversión crítica: C a F usa T_F = T_C × 9/5 + 32 exactamente. El diseño térmico electrónico funciona desde -40 °C (mínimo industrial según la norma IEC 60068) hasta +125 °C (máximo en automoción según la norma AEC-Q100), un intervalo de 165 °C. Las temperaturas de unión en los semiconductores de potencia alcanzan los 150 a 175 °C, lo que requiere cálculos térmicos precisos con tolerancias típicas de +/-2 °C.
Ejemplo Resuelto
Problema: una especificación térmica de la CPU indica una unión en T máxima = 100 °C y una resistencia térmica Theta_JA = 25 C/W. Calcule los márgenes operativos a 25 °C y 85 °C de temperatura ambiente con una disipación de 3 W.
Solución:
- A 25 °C de temperatura ambiente: T_J = 25 + (3 × 25) = 100 °C (en el límite)
- A 85 °C ambiente: T_J = 85 + (3 × 25) = 160 °C (supera el límite de 100 °C en 60 °C)
- Convierte a Kelvin: 100 C + 273,15 = 373,15 K
- Convertir a grados Fahrenheit: 100 × 9/5 + 32 = 212 F (punto de ebullición del agua)
- Margen a 25 °C: (100 - 100) /100 = 0%: sin margen, reduce la potencia o añade un disipador térmico
- Theta_JA requerido a 85 °C: (100 - 85) /3 = 5 C/W: necesita una refrigeración 5 veces mejor
Consejos Prácticos
- ✓Grados de temperatura de semiconductores según JEDEC/AEC: comercial de 0 a +70 °C, industrial de -40 a +85 °C, automotriz de -40 a +125 °C (AEC-Q100), militar de -55 a +125 °C (MIL-STD-883). Haga coincidir siempre la calidad de los componentes con el entorno operativo
- ✓Potencia de ruido térmico = kTB donde k = 1,380649 × 10^-23 J/K (SI exacto), T en Kelvin, B en Hz. A 290 K (17 °C), densidad de potencia acústica = -174 dBm/Hz: esto define los límites de sensibilidad del receptor
- ✓Según el NIST: punto triple del agua = 273,16 K = 0,01 C = 32,018 F exactamente (esta era la referencia de la definición de Kelvin hasta 2019). Punto de ebullición a 1 atm = 373,15 K = 100 C = 212 F
Errores Comunes
- ✗Confundir la diferencia de temperatura (delta-T) con la temperatura absoluta: un aumento de 10 °C equivale a un aumento de 10 K (los deltas son iguales), pero 10 °C absolutos no son 10 K (son 283,15 K). La resistencia térmica utiliza delta-T, por lo que C/W = K/W
- ✗Si se utiliza una conversión aproximada de 5/9 como 0,555 en lugar de una conversión exacta de 0,555556, se produce un error del 0,008% por conversión, que se acumula en los cálculos térmicos de varias etapas
- ✗Olvidando que las escalas Fahrenheit y Celsius se cruzan a -40 (-40 C = -40 F exactamente), esta es la temperatura mínima industrial según IEC 60068-2-1
Preguntas Frecuentes
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