ما هو 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.

الاستخدامات الفعلية

الكلفن هو الوحدة الأساسية لدرجة الحرارة الترموديناميكية في النظام الدولي، ويُستخدم في الفيزياء والكيمياء والهندسة. وتُحدَّد درجة حرارة اللون للإضاءة (كـ5000 K لضوء النهار، و2700 K للأبيض الدافئ) بالكلفن. وتعتمد تقنية التبريد المعمّق وعلم الفيزياء الفلكية على الكلفن حصرًا.

التاريخ

سُمّي باسم ويليام تومسون (اللورد كلفن الأول) الذي اقترح مقياسًا مطلقًا للحرارة عام 1848م. يمثّل الصفر على هذا المقياس الصفرَ المطلق حيث يبلغ الحركة الجزيئية أدناها. وأصبح وحدةً أساسية في النظام الدولي عام 1954م.

الأخطاء الشائعة

كتابة "درجات كلفن" أو "°K": فالكلفن لا يستخدم رمز الدرجة ويُكتب ببساطة "K". والخلط بين الكلفن والسيلسيوس: 0 K هي الصفر المطلق (−273.15°C) وليست نقطة تجمد الماء.

ما هو 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.

الاستخدامات الفعلية

يُستخدم مقياس رانكين في بعض المجالات الهندسية الأمريكية، ولا سيما في الديناميكا الحرارية وهندسة الاحتراق وحسابات انتقال الحرارة حيث تُستلزَم درجة حرارة مطلقة بوحدات بحجم الفهرنهايت. ويظهر في الكتب المدرسية الهندسية الأمريكية ومعايير ASHRAE.

التاريخ

سُمّي باسم المهندس الاسكتلندي-الأيرلندي ويليام جون مكوورن رانكين الذي اقترحه عام 1859م. ويؤدي دور الكلفن في مقياس الفهرنهايت: فبينما يستخدم الكلفن درجات بحجم السيلسيوس انطلاقًا من الصفر المطلق، يستخدم رانكين درجات بحجم الفهرنهايت انطلاقًا من الصفر المطلق.

الأخطاء الشائعة

الخلط بين رانكين والفهرنهايت: يبدأ رانكين من الصفر المطلق (0°R = −459.67°F) لا من 0°F. ونسيان أن التحويل من الفهرنهايت بسيط: °R = °F + 459.67.

متى تُستخدم هذه التحويلة؟

يشيع تحويل كلفن إلى درجة رانكين عند العمل بين النظامين المتري والإمبراطوري، كما في التجارة الدولية والسفر بين دول ذات معايير قياس مختلفة أو اتباع تعليمات من منطقة أخرى.

أمثلة محلولة

1 كلفن = 1.8 درجة رانكين

1 درجة رانكين = 0.55555556 كلفن

كيفية تحويل كلفن إلى درجة رانكين

يستخدم تحويل درجة الحرارة معادلة بدلاً من عامل ضرب ثابت. يتعامل المحول التفاعلي أعلاه مع جميع الحسابات تلقائيًا.

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.

مرجع سريع: كلفن إلى درجة رانكين

القيم الشائعة

الوحدات المتاحة لـ درجة الحرارة

• تحويلات درجة مئوية
• تحويلات درجة فهرنهايت
• تحويلات كلفن
• تحويلات درجة رانكين
• تحويلات درجة ريومور

المزيد من تحويلات كلفن

• حوّل كلفن إلى درجة مئوية
• حوّل كلفن إلى درجة فهرنهايت
• حوّل كلفن إلى درجة رانكين
• حوّل كلفن إلى درجة ريومور

افتراض: التحويلات تعتمد على صيغ مع كلفن كمرجع.