قوانين تحويل درجات الحرارة
مفهوم “الدرجة” هو مجموعة من المتغيرات في درجة الحرارة تُقاس ضد معيار ثابت ، على سبيل المثال درجة واحدة سيليزية تساوي واحد من مائة من التغيرات الحرارية بين نقطة تحول الماء من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة ، ونقطة تحول الماء من الحالة المتبخرة إلى السائلة .
ماهي درجة الحرارة ؟
درجة الحرارة هي مقياس لمدى برودة وسخونة شئ ما وبمعنى أدق هي قياس لمتوسط الطاقة الحركية للذرات في جسم معين وهي نوع من أنواع الطاقة المُصحابة للحركة ، لكن كيف الحار يكون حار وكيف البارد يكون بارد ؟ مفهوم الحار والبارد ليس مفهوم علمي أو مصطلح دقيق ، فهو يعبر بشكل عام إذا أردنا أن نكون أكثر دقة فعلينا استخدام مصطلح درجات الحرارة ، على سبيل المثال كيف تتسبب الحرارة في ذوبان الحديد ؟ للإجابة عن هذا السؤال قام علماء الفيزياء بقياس درحة الحرارة التي يكون فيها المعدن سائل .
العلاقة بين درجة الحرارة و الطاقة الحركية
كل الأجسام حولنا تتكون من جزيئات هذه الجزيئات دائماً في حركة ثابتة تُسمى الطاقة الحركية ، وكلما زادت حركة الجزيئات في المادة كلما زادت الطاقة الحركية ، مما يؤدي إلى زيادة درجة الحرارة المتولدة من الجسم .
الانماط المختلفة لقياس درجة الحرارة
كل مقاييس درجة الحرارة غالباً تعتمد على مبدأ التمدد الحراري فعندما ترتفع درجة الحرارة تتمدد المادة لتأخذ حيز أكبر وكان في بادئ الأمر يُستخدم الزئبق ، ولكن بعد معرفة الأضرار الناجمة عن استخدامه خاصة للأطفال تم استخدام نوع معين من الكحول السائل ، وتعتمد فكرة مقياس درجة الحرارة على وجود هذا السائل في أنبوب ضيق كلما ارتفعت درجة الحرارة زاد ارتفاع السائل في هذا الأنبوب .
معايير قياس درجات الحرارة
هناك معايير محددة لقيلس درجات الحرارة و هي كالآتي :
- نيوتن N°
- رويمر R°
- رومر Rø°
- ويدجود W°
تحويل درجة الحرارة من فهرنهايت الى كلفن
ماهو فهرنهايت؟
هو مقياس للتغيرات في درجة الحرارة اخترعه الفيزيائي Daniel Gabriel Fahrenheit وقام بوضع درجة F° 0 على أساس درجة حرارة تجمد سائل به كميات متساوية من الماء والتلج وملح ألمونيوم كلورايد ، ثم حدد نقطة ذوبان الجليد عند 32 F° ثم قَدر درجة حرارة الجسم 96 F° ، أما الآن فالثوابت المعروفة في درجة الفرنهايت هي درجة تجمد الماء عند 32 F° ودرجة غليان الماء عند 212 F° ، وهناك أيضاً نقطة الضغط الجوي عند سطح البحر قُدرت ب 180 F° .
ماهو كلڤن ؟
هو أبسط وحدة لقياس التغيرات في درجة الحرارة وهو أيضاً الوحدة الأساسية لقياس درجة الحرارة وتم تعريفة عن طريق تثبيت القيمة العددية للمعامل الثابت بولتزمان K ليساوي 1.380 فأصبح الدرجة كلڤن تساوي الكيلوجرام تساوي الثانية تساوي المتر جميعاً يُقارنو بالمعامل الثابت ، لذلك أصبح هذا التعريف يعتمد على الثوابت الكونية أكثر من الخواص الفيزيائية ، تُحسب التغيرات في درجة الحرارة من الصفر كلڤن كنقطة بداية .
تحول فهرنهايت إلى كلڤن عن طريق المعادلة التالية :
T(K) = (T(°F) + 459.67)× 5/9
تحويل من فهرنهايت الى c
السليزيوس هو درجة قياس التغيرات في درجة الحرارة و الدرجة الواحدة السيليزية تُساوي واحد على مئة من الفرق بين درجة تجمُد الماء ودرجة غليانه تحت قياس الضغط القياسي ، وتمت تسميتها نسبة إلى العالم اندرس سلسيوس ويتم استعمال هذه الوحدة لقياس درجة حرارة الإنسان وفي قياس التغيرات الجوية في درجات الحرارة و يتم استخدامها في كل دول العالم ماعدا الولايات المتحدة الأمريكية .
يتم التحويل من الفهرنهايت إلى سيلزيوس حسب المعادلة التالية :
” C ° = (°F − °32) ÷ 1.8
تحويل درجة الحرارة من فهرنهايت الى رانكن
مقياس رانكين سُميت على اسم الفيزيائي وليم رانكين وهو مقياس لقياس الحرارة المطلقة ، ويمكن تحويل الفهرنهايت إلى رانكن من المعادلة التالية :
T(°R) = T(°F) + 459.67
جدول تحويل درجات الحرارة
| من | إلى فهرنهايت | إلى سيلزيوس | إلى كيلفن |
| الفهرنهايت (F°) | (F°) | F – 32) * 5/9 ) | F – 32) * 5/9 + 273.15) |
| السيلزيوس (C°) | C * 9/5) + 32) | C | C + 273.15 |
| كيلفن (K °) | K – 273.15) * 9/5 + 32) | K – 273.15 | K |
