Temperatura to wielkość fizyczna opisująca stopień nagrzania ciał, mikroskopowo jest miarą średniej energii kinetycznej cząsteczek. Ludzie opracowali różne skale do ilościowego określania temperatury, narzędzie obejmuje pięć najczęściej używanych: stopnie Celsjusza(°C), Fahrenheita(°F), kelwiny(K), Rankine'a(°R) i Réaumura(°Ré). Konwersja między nimi wymaga obsłużenia zarówno skalowania proporcjonalnego, jak i przesunięcia punktu zerowego, jest to transformacja afiniczna, a nie czyste mnożenie.
Stopień Celsjusza(°C) został zaproponowany przez szwedzkiego astronoma Andersa Celsjusza w 1742 roku, zdefiniowany jako 0°C dla temperatury zamarzania wody i 100°C dla temperatury wrzenia w standardowym ciśnieniu atmosferycznym, z równym podziałem na 100 stopni, dlatego nazywany jest również skalą stu-stopniową. Celsjusz jest obecnie oficjalną jednostką temperatury w zdecydowanej większości krajów świata, jest również powszechnie używaną jednostką obok kelwina w układzie SI, stosowaną w życiu codziennym, prognozach pogody, medycynie i gotowaniu.
Stopień Fahrenheita(°F) został zaproponowany przez niemieckiego fizyka Gabriela Fahrenheita w 1724 roku, pierwotnie z 0°F jako temperaturą mieszaniny lodu i soli wody oraz około 96°F jako temperaturą ciała ludzkiego, później ustandaryzowany na 32°F dla zamarzania wody i 212°F dla wrzenia, z odstępem 180 stopni. Fahrenheit jest obecnie używany na co dzień głównie w USA, na Bahamach, Kajmanach i w kilku innych krajach i terytoriach, w amerykańskich przepisach, na tarczach amerykańskich piekarników i w termometrach Fahrenheita.
Kelwin(K) jest jedyną jednostką temperatury termodynamicznej w Międzynarodowym Układzie Jednostek(SI), zaczyna się od zera absolutnego(0 K = -273,15°C), odstęp między stopniami jest identyczny jak w Celsjuszu(różnica 1 K = 1°C). Kelwin nie używa symbolu „stopnia”, pisze się bezpośrednio liczbę + K, jest standardową skalą temperatury w fizyce, chemii i termodynamice inżynierskiej. Wszystkie wzory fizyczne zawierające temperaturę(PV=nRT, prawo Stefana-Boltzmanna, sprawność Carnota itp.) muszą używać temperatury bezwzględnej(kelwinów lub Rankine'a).
Stopień Rankine'a(°R) to bezwzględna skala temperatury oparta na Fahrenheicie, zaproponowana przez szkockiego inżyniera Williama Rankine'a: 0°R = zero absolutne, odstęp między stopniami jest identyczny jak w Fahrenheicie(różnica 1°R = 1°F), więc °R = °F + 459,67 = K × 9/5. Rankine jest nadal używany w amerykańskim lotnictwie i inżynierii termodynamicznej, odpowiednik „kelwina” w świecie Fahrenheita. Stopień Réaumura(°Ré) został zaproponowany przez XVIII-wiecznego francuskiego naukowca Réaumura, 0°Ré dla zamarzania wody, 80°Ré dla wrzenia, szeroko stosowany w XIX-wiecznej Europie, obecnie występuje tylko w niektórych starych przepisach, produkcji sera i dokumentach historycznych.
Podstawą konwersji temperatury jest transformacja afiniczna T_docelowa = a × T_źródłowa + b, gdzie a to współczynnik proporcji, b to przesunięcie punktu zerowego. Na przykład °C→°F: a=9/5, b=32; °C→K: a=1, b=273,15; °F→K wymaga dwóch kroków: najpierw odjąć 32, potem pomnożyć przez 5/9, a następnie dodać 273,15. Narzędzie ma wbudowane bezpośrednie wzory konwersji między wszystkimi skalami, unikając błędów zmiennoprzecinkowych z konwersji łańcuchowej.
