جدول ال فكرة
يعد التحويل من فهرنهايت إلى كلفن أحد الموضوعات التي تمت دراستها في الفيزياء لأن فهرنهايت وكلفن هما وحدتان لقياس درجة الحرارة حيث يتم التحويل بين الوحدتين باستخدام المعادلات الرياضية التي طورها العلماء لتبسيط العملية للفيزيائيين. تتكون العملية من التحويل من فهرنهايت إلى مئوية ثم من مئوية إلى كيلفن باستخدام معادلات رياضية خاصة سنذكرها في هذه المقالة.
تعريف كلفن وفهرنهايت
كما في السابق ، فهرنهايت وكلفن هما وحدتان من درجات الحرارة ، وهذه هي الطريقة التي تم تطوير كل منهما:
فهرنهايت
فهرنهايت مقياس درجة حرارة يعتمد على درجة غليان الماء عند 212 ونقطة التجمد عند 32. تم تطويره بواسطة Daniel Gabriel Fahrenheit ، عالم فيزياء ألماني عاش وعمل في الغالب في هولندا. والآن ، في عام 1714 ، طور فهرنهايت مقياس حرارة حديثًا ، مقياس الزئبق ، والذي تم قياسه بدقة أكبر من مقاييس درجة الحرارة السابقة. كان مقياس فهرنهايت عبارة عن ترمومتر قائم على الكحول ، وكان مقياس الحرارة يحتوي على نقطتين (0) ، أدنى نقطة ، و (60) درجة حرارة الماء المغلي. نظرًا لأن مقياس الحرارة الزئبقي أكثر دقة ، قرر فهرنهايت توسيع المقياس السابق بضرب قراءاته في أربعة. [1]
كلفن
تم تطوير مقياس درجة حرارة كلفن من قبل العالم البريطاني المولود في بلفاست ويليام طومسون ، المعروف باسم اللورد كلفن. كلفن هو أحد المقاييس الثلاثة الأكثر شيوعًا لقياس درجة الحرارة ، جنبًا إلى جنب مع فهرنهايت ودرجة مئوية. مثل مقاييس درجة الحرارة الأخرى ، نعتمد على نقاط التجمد والغليان للماء لتحديد نطاق المقياس حيث يتجمد الماء عند (273.16 كلفن) ويغلي عند (373.16 كلفن) ، وبالتالي فإن الفرق بينهما هو 100 درجة. [2]
تحويل من فهرنهايت إلى كلفن
كما ذكرنا سابقًا ، يعتمد التحويل من فهرنهايت إلى كلفن على بعض المعادلات ، والتي نوضحها أدناه:
أولاً: التحويل من فهرنهايت إلى سلزيوس = 5/9 * (F-32) … (1) حيث: C: درجة الحرارة المئوية بالفهرنهايت ، والثاني: التحويل من الدرجة المئوية إلى كلفن … (2) K = C + 273 ، حيث: س: درجة الحرارة بالدرجة المئوية: درجة الحرارة بالكلفن [3]
حوّل من فهرنهايت إلى كلفن باستخدام معادلة
هناك معادلة تجمع بين المعادلتين السابقتين في خطوة واحدة يمكن اشتقاقها عن طريق استبدال المعادلة الأولى في المعادلة الثانية ، مما ينتج عنه المعادلة التالية:
ك = 5/9 * (ف + 460) …[3)[4]
الكيانات التي تستخدم المقاييس الثلاثة في العالم
فهرنهايت
يستخدم مقياس فهرنهايت حاليًا بشكل أساسي في الولايات المتحدة ، وكذلك جزر كايمان ، وبالاو ، وجزر الباهاما ، وبليز. تستخدم فروع العلوم الأخرى مقياس النسبة المئوية. يواصل خبراء الأرصاد الجوية في الولايات المتحدة استخدام فهرنهايت للتنبؤ بالطقس وتقارير الطقس ، ويستخدم خبراء الأرصاد الجوية الكنديون أحيانًا فهرنهايت مع درجة مئوية. لاحظ أنصار مقياس فهرنهايت أن التغير في درجات مقياس فهرنهايت هو تغير في درجة الحرارة يمكن للشخص العادي اكتشافه.
كلفن
حصل مقياس كلفن على قبول في التطبيقات العلمية بسبب نقص الأرقام السالبة في المختبرات العلمية المختلفة ، حيث أن هذا المقياس مناسب للكشف عن درجات الحرارة المنخفضة جدًا للهيليوم السائل والنيتروجين السائل على سبيل المثال. كما أن عدم وجود أرقام سالبة يجعل من السهل حساب الفرق بين درجات الحرارة ، على سبيل المثال ب- القول إن درجة حرارة واحدة ثلاث أضعاف درجة حرارة أخرى.
درجة مئوية
على الرغم من اكتشاف درجات مئوية وفهرنهايت في نفس الوقت تقريبًا ، تم استبدال فهرنهايت بالدرجة المئوية في معظم البلدان ومعظم التطبيقات في جميع أنحاء العالم. وكان ذلك في أواخر الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي عندما تم اعتماد مقياس سيليزيوس تدريجيًا من قبل الحكومات في جميع أنحاء العالم كجزء من عملية توحيد القياسات المترية وحاليًا لا يزال عدد قليل من البلدان في العالم ملتزمًا بمقياس فهرنهايت بقيادة الولايات المتحدة الأمريكية ، بينما تفضل بعض الدول الجمع بين الإجراءين ، مثل المملكة المتحدة.
أصبح التحويل من فهرنهايت إلى كلفن عملية بسيطة بفضل المعادلات الرياضية التي طورها العلماء لراحة الطلاب ، ولدى الدول والسلطات المختصة حرية استخدام وحدة القياس المناسبة وفقًا للمعايير التي حددوها. [5]
المراجع
- ^ Livescience.com ، فهرنهايت: حقائق وتاريخ وصيغ التحويل ، 2020-10-08
- ^ Livescience.com ، مقياس درجة حرارة كلفن: حقائق وتاريخ ، 2020-10-08
- ^ sciencenotes.org ، ما هي درجة الحرارة المتساوية بين فهرنهايت وكلفن؟ ، 08/10/2020
- ^ calculatorsoup.com ، حاسبة تحويل درجة الحرارة ، 2020-10-08
- ^ triptrivia.com ، فهرنهايت مقابل مئوية: من يستخدم ماذا (ولماذا) ، 2020-08-10