تعتبر درجة الحرارة واحدة من أهم الكميات الفيزيائية في حياتنا اليومية وفي العلوم. فهو يساعدنا في قياس البرودة والحرارة، وفهم المناخ، وتنفيذ العمليات الصناعية والمخبرية المختلفة. ومع ذلك، لا يتم قياس درجة الحرارة بنفس الطريقة في كل مكان في العالم.
مقياسا السيلسيوس والفهرنهايت إنهما الأكثر استخدامًا على مستوى العالم، على الرغم من أن كلفن يستخدم أيضًا في بعض المجالات العلمية. بعد ذلك سوف نستكشف هذه المقاييس، والاختلافات بينها، وتاريخها، وكيف يمكن تحويل القيم من واحدة إلى أخرى.
تاريخ وأصل مقاييس درجة الحرارة
ظهرت المقاييس المئوية والفهرنهايت في أوقات مختلفة من التاريخ. مقياس فهرنهايت تم تطويره في عام 1724 من قبل الفيزيائي الألماني دانيال غابرييل فهرنهايت. وقد أنشأها على أساس ثلاث نقاط مرجعية: درجة حرارة تجمد خليط من الماء والملح (0 درجة فهرنهايت)، ومتوسط درجة حرارة جسم الإنسان (حوالي 96 درجة فهرنهايت، على الرغم من تعديلها لاحقًا إلى 98.6 درجة فهرنهايت) ودرجة حرارة تجمد الماء النقي (32 درجة فهرنهايت).
وعلاوة على ذلك، مقياس سيليزيوس تم إنشاؤه في عام 1742 من قبل عالم الفلك السويدي أندرس سيليزيوس. ويعتمد ذلك على نقطة تجمد الماء عند 0 درجة مئوية ونقطة غليانه عند 100 درجة مئوية، في ظل ظروف الضغط القياسية. لمزيد من المعلومات حول مختلف وحدات درجة الحرارة، تحقق من دليلنا.
الفروق الرئيسية بين درجة مئوية وفهرنهايت
الفرق الرئيسي بين كلا المقياسين هو النقطة المرجعية وحجم التغير بين الدرجات. على مقياس سيليزيوس لدينا نطاق 100 درجة بين نقطة التجمد والغليان للماء (0 درجة مئوية – 100 درجة مئوية)، بينما في فهرنهايت فإن نفس هذا الفاصل هو 180 درجة (32 درجة فهرنهايت – 212 درجة فهرنهايت).
- درجة فهرنهايت أصغر من الدرجة المئوية، مما يعني أن نفس الاختلاف في درجة الحرارة يتم التعبير عنه بأرقام أكثر على مقياس فهرنهايت.
- يتم استخدام فهرنهايت بشكل أساسي في الولايات المتحدة. وبعض بلدان منطقة البحر الكاريبي، في حين أن درجة الحرارة المئوية هي المعيار في معظم أنحاء العالم.
- يمكن تحويل كلا المقياسين إلى بعضهما البعض باستخدام الصيغ الدقيقة التي سنشرحها لاحقًا.
كيفية التحويل من درجة مئوية إلى فهرنهايت والعكس
صيغة تحويل درجة مئوية إلى فهرنهايت
لتحويل درجة الحرارة من درجة مئوية إلى فهرنهايت، نستخدم الصيغة التالية:
درجة فهرنهايت = (درجة مئوية × 9/5) + 32
على سبيل المثال، لتحويل 25 درجة مئوية إلى فهرنهايت:
(25 × 9/5) + 32 = 45 + 32 = 77 درجة فهرنهايت
صيغة تحويل فهرنهايت إلى مئوية
إذا أردنا إجراء التحويل العكسي، فإن الصيغة التي نستخدمها هي:
° C = (° F - 32) × 5/9
مثال: تحويل 68 درجة فهرنهايت إلى درجة مئوية:
(68 – 32) × 5/9 = 36 × 5/9 = 20 درجة مئوية
مقياس كلفن: درجة الحرارة المطلقة
بالنسبة للتطبيقات العلمية والهندسية، فإن الأكثر استخدامًا هو مقياس كلفن (ك). على عكس مقياسي السيلسيوس وفهرنهايت، لا يستخدم مقياس كلفن الدرجة (°) في تدوينه.
الصفر المطلق، وهو أدنى درجة حرارة ممكنة تتوقف عندها كل الحركة الجزيئية، يوجد عند 0 كلفن (-273.15 درجة مئوية). أيضًا، إذا كنت تريد الخوض بشكل أعمق في طبيعة درجة الحرارة، هنا لديك المزيد من المعلومات.
التحويل بين كلفن والمقاييس الأخرى
- من درجة مئوية إلى كلفن: ك = درجة مئوية + 273.15
- من كلفن إلى سيليزيوس: ° C = K - 273.15
- من فهرنهايت إلى كلفن: ك = (°ف – 32) × 5/9 + 273.15
- من كلفن إلى فهرنهايت: درجة فهرنهايت = (ك – 273.15) × 9/5 + 32
الاستخدام العملي لكل مقياس في مجالات مختلفة
الأرصاد الجوية والمناخ
في توقعات الطقس، يختلف المقياس المستخدم حسب المنطقة. في معظم البلدان، يتم الإبلاغ عنها في درجات مئويةبينما في الولايات المتحدة يتم استخدام المصطلح فهرنهايت. وهذا أمر ضروري لأولئك الذين يبحثون عن تفسير الطقس بشكل صحيح.
استخدام المطبخ
قد تحدد الوصفات درجات الحرارة على مقياس واحد أو آخر. يتم ضبط الأفران في الولايات المتحدة على درجة فهرنهايت، بينما في أوروبا وأمريكا اللاتينية يتم ضبطها على درجة مئوية. إن معرفة كيفية عمل كلا الميزانين أمر بالغ الأهمية لتحقيق النجاح في المطبخ.
العلوم والتكنولوجيا
غالبًا ما يستخدم البحث العلمي كلفن، لأنه مقياس مطلق بناء على الصفر المطلق. يعد هذا المقياس مهمًا بشكل خاص في الدراسات التي تتطلب دقة شديدة، كما في حالة ترمومتر زئبقي.
يعد فهم الاختلافات بين مقاييس درجات الحرارة أمرًا أساسيًا للعديد من مجالات المعرفة والحياة اليومية. إن معرفة كيفية تحويلها تساعدنا على تفسير البيانات عندما نسافر، أو نطبخ، أو نقرأ المعلومات العلمية. مع الصيغ المناسبة والممارسة، يصبح إجراء هذه التحويلات بديهيًا ومفيدًا في مواقف مختلفة.
