يعتبر التحويل من فهرنهايت إلى كلفن من القضايا التي تمت دراستها في الفيزياء ، لأن فهرنهايت وكلفن هما وحدتان لقياس درجة الحرارة ، حيث يتم التحويل بين الوحدتين باستخدام معادلات رياضية طورها العلماء لتسهيل العملية للفيزيائيين ، وهذه العملية هي عن طريق تحويل فهرنهايت إلى درجة مئوية ، ومن ثم التحويل من الدرجة المئوية إلى كلفن ، باستخدام معادلات رياضية خاصة ، والتي سنذكرها في هذه المقالة.
تعريف كلفن وفهرنهايت
كما في السابق ، فهرنهايت وكلفن هما وحدتان من درجات الحرارة ، وإليك كيفية تطوير كل منهما:
فهرنهايت
فهرنهايت هو مقياس درجة حرارة يعتمد على درجة غليان الماء عند 212 ، ونقطة التجمد عند 32. تم تطويره بواسطة دانيال غابرييل فهرنهايت ، عالم فيزياء ألماني ، لكنه عاش وعمل بشكل أساسي 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 حرارة الزئبق أكثر دقة ، قرر فهرنهايت توسيع المقياس السابق بضرب قيمه في أربعة. [1]
إقرأ أيضا:متى العاشر من ذي الحجة 2022كلفن
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 المستخدمة 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) ، فيكون الفرق بينهما 100 درجة. [2]
تحويل من فهرنهايت إلى كلفن
كما ذكرنا سابقًا ، فإن التحويل من فهرنهايت إلى كلفن يعتمد على بعض المعادلات ، والتي سنشرحها أدناه:
أولاً: التحويل من فهرنهايت إلى سلسيوس = 5/9 * (F-32) … (1) النظر ؛ س: درجة الحرارة بالدرجة المئوية س: درجة الحرارة بالفهرنهايت ثانيًا: التحويل من الدرجة المئوية إلى كلفن … (2) K = Q + 273 ، أين ؛ F: درجة الحرارة بالدرجة المئوية K: درجة الحرارة بالكلفن [3]
حوّل من فهرنهايت إلى كلفن باستخدام معادلة
هناك معادلة تلخص المعادلتين السابقتين في خطوة واحدة ، والتي يمكن اشتقاقها عن طريق استبدال المعادلة الأولى في المعادلة الثانية ، مما ينتج عنه المعادلة التالية:
ك = 5/9 * (ف + 460) …[3)[4]
إقرأ أيضا:قائمة اسماء نقل المعلمات 1444 للفصل الاول في السعوديةوحدات باستخدام مقاييس العالم الثلاثة
فهرنهايت
يستخدم مقياس فهرنهايت حاليًا بشكل أساسي في الولايات المتحدة ، وكذلك في جزر كايمان ، وبالاو ، وجزر الباهاما ، وبليز. تستخدم فروع العلوم الأخرى مقياس النسبة المئوية. يواصل علماء الأرصاد الجوية الأمريكيون استخدام فهرنهايت للتنبؤ بالطقس وتقارير الطقس ، ويستخدم خبراء الأرصاد الجوية الكنديون أحيانًا فهرنهايت مع درجة مئوية. لاحظ أنصار مقياس فهرنهايت أن التغير في الدرجة على مقياس فهرنهايت هو تغير في درجة الحرارة يمكن اكتشافه من قبل الشخص العادي.
كلفن
أصبح مقياس كلفن شائعًا في التطبيقات العلمية بسبب نقص الأرقام السالبة في المختبرات العلمية المختلفة ، حيث أن هذا المقياس مناسب لتسجيل درجات حرارة منخفضة جدًا ، على سبيل المثال ، الهيليوم السائل والنيتروجين السائل. يؤدي عدم وجود أرقام سالبة أيضًا إلى تسهيل حساب الفرق بين درجات الحرارة ، مثل القول إن درجة حرارة واحدة تساوي ثلاثة أضعاف درجة حرارة أخرى.
درجة مئوية
على الرغم من اكتشاف درجات مئوية وفهرنهايت في نفس الوقت تقريبًا ، فقد تم استبدال فهرنهايت على نطاق عالمي بالدرجة المئوية في معظم البلدان وفي معظم التطبيقات. وكان ذلك في أواخر الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي ، عندما تم تطبيق مقياس سيليزيوس على مراحل من قبل الحكومات في جميع أنحاء العالم كجزء من طريقة توحيد القياسات المترية ، وحاليًا لا يزال عدد قليل من البلدان في العالم ملتزمًا بها. مقياس فهرنهايت بقيادة الولايات المتحدة ، في حين أنها تفضل أن تجمع بعض الدول بين المقياسين ، على سبيل المثال المملكة المتحدة.
إقرأ أيضا:سبب انفصال شاكيرا عن بيكيهأصبح التحويل من فهرنهايت إلى كلفن عملية بسيطة بفضل المعادلات الرياضية التي طورها الباحثون لتسهيل الطلاب ، وللدول والسلطات المختصة خيار استخدام وحدة القياس المناسبة وفقًا للمعايير التي تحددها. [5]
