الوحدات المتاحة لـ درجة الحرارة
- تحويلات درجة مئوية
الدرجة المئوية هي وحدة درجة حرارة تعتمد على نقطتي تجمد وغليان الماء عند الضغط الجوي القياسي. وهو المقياس الأكثر استخدامًا للتنبؤ بالطقس والطهي والإبلاغ عن درجات الحرارة اليومية في جميع أنحاء العالم.
- تحويلات درجة فهرنهايت
الدرجة فهرنهايت هي وحدة درجة حرارة تستخدم بشكل أساسي في الولايات المتحدة لتقارير الطقس ودرجات حرارة الطهي والإعدادات المنزلية. يتجمد الماء عند 32 درجة فهرنهايت ويغلي عند 212 درجة فهرنهايت على هذا المقياس.
- تحويلات كلفن
كلفن هي الوحدة الأساسية لدرجة الحرارة الديناميكية الحرارية في النظام الدولي للوحدات، ونقطة الصفر عند الصفر المطلق. وهو المعيار في المجالات العلمية والهندسية التي تتطلب قيم درجة الحرارة المطلقة، مثل الديناميكا الحرارية والفيزياء الفلكية.
- تحويلات درجة رانكين
درجة رانكين هي مقياس لدرجة الحرارة المطلقة يعتمد على درجات بحجم فهرنهايت، حيث الصفر هو الصفر المطلق. يُستخدم في هندسة الديناميكا الحرارية في الولايات المتحدة، وخاصة في حسابات هندسة الطيران والميكانيكا.
- تحويلات درجة ريومور
درجة ريومور هي مقياس درجة حرارة تاريخي حيث يتجمد الماء عند درجة 0 ويغلي عند درجة 80. على الرغم من أنها عفا عليها الزمن إلى حد كبير، إلا أنها كانت تستخدم على نطاق واسع في العلوم والطب الأوروبي قبل اعتماد درجة الحرارة المئوية على نطاق واسع.
افتراض: التحويلات تعتمد على صيغ مع كلفن كمرجع.
مصفوفة التحويل الكاملة لـ درجة الحرارة
| الوحدة | المعادل بـ كلفن | °C | °F | K | °R | °Re |
|---|---|---|---|---|---|---|
| درجة مئوية | 274.15 K | 1 | 33.8 | 274.15 | 493.47 | 0.8 |
| درجة فهرنهايت | 255.92777778 K | -17.22222222 | 1 | 255.92777778 | 460.67 | -13.77777778 |
| كلفن | 1 K | -272.15 | -457.87 | 1 | 1.8 | -217.72 |
| درجة رانكين | 0.55555556 K | -272.59444444 | -458.67 | 0.55555556 | 1 | -218.07555556 |
| درجة ريومور | 274.4 K | 1.25 | 34.25 | 274.4 | 493.92 | 1 |
حول درجة الحرارة
مقاييس الحرارة
الاستخدامات الفعلية
تُعدّ درجة الحرارة ركيزةً أساسية في التنبؤ بالطقس والطهي والعمليات الصناعية والرعاية الصحية. تنظّم أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء المباني باستخدام نقاط ضبط بالدرجة المئوية أو الفهرنهايت. يرصد علماء المعادن درجات حرارة الأفران بالكلفن أو المئوية للتحكم في خصائص السبائك. تكشف الموازين الطبية الحرارية عن الحمى بدقة 0.1 درجة مئوية. تُحدّد لوائح سلامة الغذاء درجات الحفظ الحراري للحد من نمو البكتيريا.
التاريخ
قدّم دانيال فهرنهايت مقياسه لمزدوج الزئبق الحراري عام 1724م، محددًا 0 درجة فهرنهايت عند أبرد درجة حرارة يمكنه بلوغها بمزيج من الملح والثلج. اقترح أندرس سيلسيوس مقياسه المئوي عام 1742م، وكان في الأصل يضع 100 درجة عند نقطة التجمد و0 درجة عند نقطة الغليان، ثم عُكس ذلك لاحقًا. أرسى اللورد كلفن المقياس المطلق للحرارة عام 1848م، مثبّتًا 0 كلفن عند النقطة النظرية التي يتوقف عندها كل حركة جزيئية. أدى إعادة تعريف النظام الدولي عام 2019م إلى تثبيت ثابت بولتزمان، ربطًا للكلفن بالفيزياء الأساسية.
الأخطاء الشائعة
أشيع الأخطاء هو تطبيق عامل ضرب بسيط للتحويل بين المئوية والفهرنهايت، في حين تستلزم العملية ضربًا وإضافة مقدار ثابت (°F = °C × 9/5 + 32). كذلك يخلط الناس بين الدرجة المئوية والكلفن عند التعبير عن فوارق الحرارة: تغيّر 1 درجة مئوية يساوي تغيّر 1 كلفن، لكن الصفر في المقياسين مختلف. ومن الأخطاء أيضًا استخدام رانكين وكلفن بالتبادل؛ إذ يقابل رانكين مقياس فهرنهايت لا المئوي.
معايير القياس
الكلفن هو الوحدة الأساسية لدرجة الحرارة الترموديناميكية في النظام الدولي، معرَّفًا بتثبيت ثابت بولتزمان عند 1.380649 × 10⁻²³ جول لكل كلفن. اعتُمد هذا التعريف عام 2019م، مما فكّ ارتباط الكلفن بالنقطة الثلاثية للماء.
هل تعلم؟
أدنى درجة حرارة سُجّلت على الإطلاق في الأرض كانت −89.2 درجة مئوية (−128.6 درجة فهرنهايت)، رُصدت في محطة فوستوك السوفيتية بالقارة القطبية الجنوبية في 21 يوليو 1983م. وقد تمكّن علماء في المختبرات من تبريد الذرات إلى أجزاء من المليار من درجة الكلفن فوق الصفر المطلق.
القيم الشائعة
| درجة مئوية | درجة فهرنهايت | |
|---|---|---|
| تجمد الماء | 0 درجة مئوية | 32 درجة فهرنهايت |
| درجة حرارة الغرفة | 21 درجة مئوية | 69.8 درجة فهرنهايت |
| حرارة الجسم البشري | 37 درجة مئوية | 98.6 درجة فهرنهايت |
| درجة حرارة الفرن | 180 درجة مئوية | 356 درجة فهرنهايت |
| غليان الماء | 100 درجة مئوية | 212 درجة فهرنهايت |