وحدات درجة الحرارة وكيفية التحويل بينها
يجب أن تعلم قبل أن نبدأ بموضوع اليوم أن وحدة القياس في الواقع تنقسم إلى نوعين: النوع الأول يصنف حسب بلد الاستخدام والنوع الثاني حسب طريقة الاستخدام.
في العصر الحالي، يتم استخدام ثلاثة أنواع من درجات الحرارة عادة، وهناك عشرات العينات للتعبير عن درجة الحرارة، كما في النظام الدولي للوحدات، تعتبر الوحدة الرسمية لدرجة الحرارة وحدة “كلفن”، ومع ذلك، على الرغم من حقيقة أن النظام الدولي للوحدات معترف به دوليًا ومع ذلك، يتم استخدام الدرجة المئوية لقياس درجة الحرارة نظرًا لبساطته وسهولة استخدامه.
فقط الدولة التي لا يكون فيها النظام المئوي شائعًا، وهي الولايات المتحدة الأمريكية، هي الدولة التي تستخدم نظام درجة الحرارة فهرنهايت.
أولاً: مئوية
- درجة الحرارة المئوية: هي وحدة قياس درجة الحرارة ممثلة بالرمز (C) على مقياس نسبة مئوية، بحيث تكون درجة واحدة على مقياس سيليزيوس هي واحد على مائة من الفرق بين الماء المغلي ونقطة التجمد تحت قيمة قياس الضغط القياسية.
- قبل أن يتم تغييرها رسميًا إلى درجة مئوية في عام 1948، كانت تسمى سيليزيوس، وسميت هذه الوحدة بالدرجة المئوية تكريماً لعالم الفلك السويدي أندرس سيلسيوس (اقترح في الأصل أن درجة الصفر تتوافق مع درجات جليد الماء، وأن نقطة الغليان يساوي مائة ولكن تم تغييره عام 1747 م).
- تُستخدم وحدة النسبة المئوية يوميًا في معظم أنحاء العالم، على سبيل المثال في مجال التنبؤ بالطقس، حتى أوائل التسعينيات، استخدمت وسائل الإعلام كلمة Celsius و Celsius ودرجات حرارة كلفن في المجال العلمي.
الثاني: كلفن
- كلفن هي وحدة قياس معتمدة في النظام الدولي، وتحمل اسم الرمز (ك)، ويشار إلى هذا الاسم بمرجع الفيزيائي البريطاني (لورد كلفن). يستخدم كلفن لشرح العلاقة بين كميات الغاز باستخدام درجة الحرارة المطلقة والعلاقة بين ضغط وحجم الغاز ودرجة حرارة كلفن.
- وجد العلماء أنه مع ارتفاع درجة الحرارة، يصبح كلفن درجة واحدة، ويزداد حجم الغاز (1/273) عن حجمه الأصلي ويظل كذلك بسبب الضغط، ولا يتم استخدام وحدة قياس كلفن في الحياة اليومية، لكنها ذات أهمية كبيرة في العلوم.
ثالثًا: فهرنهايت
- مقياس فهرنهايت هو وحدة قياس درجة الحرارة يمثلها الرمز (F). درجة غليان الماء 212 ونقطة تجمد الماء 32.
- اخترع هذا المقياس العالم “دانيال جابرييل” فهرنهايت عام 1714، عندما عاش وعمل هذا العالم في هولندا.
- يستخدم مقياس فهرنهايت الآن في الولايات المتحدة وأيضًا في بعض دول الكاريبي، ويستخدم باقي العالم مقاييس أخرى، مثل Celsius و Kelvin.
الطريقة الأولى للتحويل من فهرنهايت إلى كلفن
الطريقة الأولى هي إجراء حساب التحويل البسيط مباشرة، والصيغة المستخدمة في التحويل هي:
- (k = (d ° F +459.67) x (5 ÷ 9)، حيث “k” هي كلفن و “q” هي درجة الحرارة بالفهرنهايت. “D” هي تحويل درجة الحرارة.
- ثم أضف 459.67 إلى درجة الحرارة الأصلية التي تساوي الصفر المطلق على مقياس درجة الحرارة فهرنهايت -459.67 فهرنهايت، وهو ما يساوي 0 كلفن، نظرًا لأن مقياس درجة حرارة كلفن لا يحتوي على أرقام سالبة، يمكن إضافة 459.67 إلى درجة الحرارة الأصلية، أي رقم فهرنهايت لتحويلها إلى كلفن، يتم ضرب الإجابة في (5 ÷ 9) للحصول على القيمة الصحيحة بالكلفن.
الطريقة الثانية للتحويل من فهرنهايت إلى كلفن
الطريقة الثانية هي تحويل الفهرنهايت إلى سلزيوس ثم إلى كلفن، وهو ما يمكن حساب درجة الحرارة بالدرجات المئوية كما نوضح لكم فيما يلي:
- الصيغة الأولى k = (d ° F-32) x (5 ÷ 9) + 273.15، الصيغة الثانية k = (d ° F-32) + 1.8 + 273، 15
- ستكون النتيجة إحدى الصيغتين، لذا اطرح 32 من درجة الحرارة الأصلية، ثم اطرح x (5 ÷ 9) من الصيغة الأولى واطرح 1.8 من الصيغة الثانية.
التحويل من كلفن إلى فهرنهايت
بعد أن شرحنا لك كيفية التحويل من فهرنهايت إلى كلفن، هل فكرت في كيفية التحويل من كلفن إلى فهرنهايت؟، لا تقلق، سنشرح لك خلال هذه المقالة كيف تتم عملية التحويل هذه، على النحو التالي:
- قانون التحويل من كلفن إلى فهرنهايت هو: فهرنهايت = (كيلفن × 1.8) – 459.67
- الصيغة الرياضية لهذه المعادلة هي كما يلي: F ° = 9/5 (K-273.15) + 32، F ° = 1.8 (K-273) + 32
خطوات التحويل من كلفن إلى فهرنهايت
- أولاً، نكتب قانون التحويل فهرنهايت = (كلفن 8) -459.67
- في الخطوة الثانية، نضرب درجة الحرارة كلفن في 5/9 أو 8.
- وأخيرًا بضرب الرقم 9 ناقص المنتج في 67 والآن اكتمل التحويل الناجح إلى فهرنهايت.
التحويل من كلفن إلى سلزيوس
بعد معرفة التحويل من فهرنهايت إلى كلفن، يجب أن تكون على دراية ببقية التحويلات، بما في ذلك التحويل من كلفن إلى سلزيوس، حيث أن تحويل كلفن إلى سلزيوس أو العكس هو بسيط جدًا، لأن العلاقة بينهما ثابتة، لذلك فقط أضف ثابتًا معينًا إلى الدرجة للحصول على كلفن، بطرح نفس الشيء من كلفن، فإن الرقم الثابت يعطي نسبة مئوية.
- هذا الرقم 273
- التحويل من سلزيوس إلى كلفن: كلفن = سلزيوس + 273
قم بالتحويل من فهرنهايت إلى درجة مئوية أو العكس
الأمر هنا مختلف بعض الشيء حيث يعتبر أن التحويل من فهرنهايت إلى سلزيوس أصعب بكثير من التحويل من كلفن إلى سلزيوس لأنه يعتمد على الطرح والقسمة بأعداد مختلطة، ويمكن أن تحدث الأخطاء بنسبة كبيرة إذا كانت التركيز ليس في الحساب. لذلك، قد تحتاج أثناء عملية حسابه إلى آلة حاسبة للقيام بذلك، بحيث يكون ذلك أسهل بالنسبة لك، وتكون الحسابات كما يلي:
- مئوية = (فهرنهايت -32) 1.8
- فهرنهايت = (النسبة المئوية × 1.8) + 32
في النهاية وأخيراً بعد معرفة التحويل من فهرنهايت إلى كلفن والعكس، ومعرفة كل ما يتعلق بقياس درجة الحرارة والمقاييس الأكثر استخدامًا والتحويلات بينهم، كيف يتم ذلك بهذه الطريقة، نكون قد وصلنا إلى نهاية مقالتنا، وربما من خلال هذا المقال أدركت الكثير من المعلومات وهذا هدفنا.