Três escalas, três referências diferentes
Escalas de temperatura são convenções: alguém escolheu dois pontos de referência e dividiu o intervalo entre eles. O que diferencia Celsius, Fahrenheit e Kelvin são justamente essas escolhas.
A escala Celsius, proposta por Anders Celsius em 1742, usa a água como referência ao nível do mar: 0 °C no congelamento e 100 °C na ebulição, com cem divisões entre elas. É o padrão no Brasil e na maior parte do mundo.
A escala Fahrenheit, de Daniel Fahrenheit, é de 1724 e usa outros pontos de partida — uma mistura de gelo, água e sal amoniacal para o zero e a temperatura do corpo humano para o topo da faixa útil. O resultado é que a água congela a 32 °F e ferve a 212 °F, com 180 divisões entre os dois pontos. Cada grau Fahrenheit vale, portanto, 5/9 de um grau Celsius. Segue em uso nos Estados Unidos.
A escala Kelvin é a escala absoluta do Sistema Internacional. Seu zero não é arbitrário: é o zero absoluto, o estado em que a agitação térmica das partículas alcança o mínimo possível, equivalente a -273,15 °C. Como o tamanho do grau é o mesmo do Celsius, converter é apenas somar ou subtrair 273,15. Por não admitir valores negativos, é a escala usada em física, química e termodinâmica.
As fórmulas
De Celsius para Fahrenheit: °F = °C × 9/5 + 32
De Fahrenheit para Celsius: °C = (°F − 32) × 5/9
De Celsius para Kelvin: K = °C + 273,15
De Kelvin para Celsius: °C = K − 273,15
De Fahrenheit para Kelvin: K = (°F − 32) × 5/9 + 273,15
Exemplo resolvido
Uma previsão americana anuncia 86 °F. Aplicando (86 − 32) × 5/9, temos 54 × 5/9 = 30 °C. Em Kelvin, 30 + 273,15 = 303,15 K. Ou seja, uma tarde tipicamente quente de verão brasileiro.
Existe um ponto curioso: −40 °C e −40 °F são exatamente a mesma temperatura. É o único valor em que as duas escalas coincidem, e ele aparece resolvendo x = x × 9/5 + 32.
Conta de cabeça, sem calculadora
Para converter Fahrenheit em Celsius de forma aproximada: subtraia 30 e divida por 2. Para 86 °F, isso dá (86 − 30)/2 = 28 °C, contra os 30 °C exatos — erro de 2 °C, aceitável para saber se é preciso levar agasalho. No sentido inverso, dobre e some 30: 20 °C viram aproximadamente 70 °F, contra 68 °F reais.
Referências para interpretar valores
Vale memorizar alguns pontos: 0 °C é o congelamento da água, 37 °C é a temperatura corporal humana, 21 °C é o conforto térmico de interiores, 40 °C é febre alta e também uma tarde de calor extremo no Brasil, e 100 °C é a ebulição ao nível do mar. Em altitude, a ebulição acontece antes: em La Paz, a 3.600 metros, a água ferve a cerca de 88 °C, porque a pressão atmosférica é menor e as moléculas escapam do líquido com menos energia. É por isso que receitas com tempo de cozimento fixo falham em cidades muito altas.
Dicas
Ao ler previsões estrangeiras, confira sempre a escala antes de decidir a roupa: 30 °F são -1 °C, não uma tarde agradável. E lembre-se de que Kelvin não usa o símbolo de grau: escreve-se 303,15 K, não 303,15 °K.
Perguntas frequentes
Existe temperatura igual em Celsius e Fahrenheit?
Sim, apenas uma: −40. Nessa marca, −40 °C e −40 °F representam exatamente a mesma temperatura.
Por que o Kelvin não tem valores negativos?
Porque seu zero é o zero absoluto, o limite mínimo de agitação térmica da matéria. Não existe estado mais frio que esse.