As escalas termométricas são caracterizadas por sua razão de transformação. A razão de transformação de uma escala é uma comparação entre dois intervalos de temperatura, e é geralmente calculada com base nos pontos fixos da água, que são os pontos de fusão e ebulição.
Para uma dada escala termométrica X (ºX), calcula-se a razão de transformação pela fórmula, em que é uma temperatura qualquer da escala X:
\[R_{T}(ºX)=\frac{T_{X}-T_{F}}{T_{E}-T_{F}}\]
Razão de transformação da escala termométrica X
A razão de transformação para a escala Celsius é dada por:
\[R_{T}(ºC)=\frac{T_{C}-0}{100-0}\]
\[\Rightarrow R_{T}(ºC)=\frac{T_{C}}{100}\]
Razão de transformação da escala Celsius
Para a escala Fahrenheit, a razão é dada por:
\[R_{T}(ºF)=\frac{T_{F}-32}{212-32}\]
\[\Rightarrow R_{T}(ºF)=\frac{T_{F}-32}{180}\]
Razão de transformação da escala Fahrenheit
E a razão de transformação para a escala Kelvin é dada por:
\[R_{T}(K)=\frac{T_{K}-273}{373-273}\]
\[\Rightarrow R_{T}(K)=\frac{T_{K}-273}{100}\]
Razão de transformação da escala Kelvin
Para realizar a conversão de temperatura entre escalas, iguala-se as razões de transformação. Assim, para a conversão entre as escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin, vale a equação:
\[R_{T}(ºC)=R_{T}(ºF)=R_{T}(K)\]
\[\Rightarrow \frac{T_{C}}{100}=\frac{T_{F}-32}{180}=\frac{T_{F}-273}{100}\]
\[\Rightarrow \frac{T_{C}}{5}=\frac{T_{F}-32}{9}=\frac{T_{F}-273}{5}\]
Para o caso de variações de temperatura, a conversão entre as escalas se dá pela fórmula:
\[\frac{\Delta T_{C}}{5}=\frac{\Delta T_{F}}{9}=\frac{\Delta T_{K}}{5}\]
