تحويل من فهرهايت الى كلفن

تحويل فهرنهايت إلى كلفن هو أحد المسائل التي تدرس في الفيزياء، حيث أن فهرنهايت وكلفن هما وحدتا قياس درجة الحرارة. ويتم التحويل بين هاتين الوحدتين باستخدام معادلات رياضية طورها العلماء لتسهيل العملية على الفيزيائيين. تتم هذه العملية عن طريق تحويل فهرنهايت إلى درجة مئوية ثم التحويل من درجة مئوية إلى كلفن باستخدام معادلات رياضية محددة مذكورة في هذه المقالة.

تعريف كلفن وفهرنهايت

كما ذكرنا سابقًا، فهرنهايت وكلفن وحدتان من الدرجات، وإليك كيفية تطوير كل منهما:

F

وهو مقياس لدرجة الحرارة يعتمد على درجة غليان الماء عند 212 درجة مئوية ونقطة الغليان عند 32 درجة مئوية. تم تطويره من قبل العالم دانييل غابرييل فهرنهايت، وهو فيزيائي ألماني، لكنه عاش وعمل بشكل رئيسي في هولندا. الآن، في عام 1714، طورت فهرنهايت مقياس الحرارة الحديث، المقياس الزئبقي، الذي يقيس درجة الحرارة بشكل أكثر دقة من المقاييس السابقة. مقياس فهرنهايت هو مقياس حرارة يعتمد على الكحول وله نقطتان على مقياس الحرارة: 0، أدنى نقطة، و60، درجة حرارة الماء المغلي. وبما أن مقياس الحرارة الزئبقي كان أكثر دقة، قررت فهرنهايت توسيع المقياس السابق بضرب قيمه في أربعة. [1]

كلفن

تم تطوير مقياس درجة حرارة كلفن على يد العالم البريطاني ويليام طومسون، المولود في بلفاست، والمعروف باسم اللورد كلفن. كلفن هو أحد المقاييس الثلاثة الأكثر شيوعًا المستخدمة لقياس درجة الحرارة، إلى جانب فهرنهايت ودرجة مئوية. وكغيرها من مقاييس الحرارة، نعتمد على نقطتي تجمد وغليان الماء لتحديد مدى المقياس لأن الماء يتجمد (273.16 كلفن) ويغلي (373.16 كلفن)، فيكون الفرق بينهما 100 درجة. [2]

تحويل من فهرنهايت إلى كلفن

كما ذكرنا من قبل فإن التحويل من فهرنهايت إلى كلفن يعتمد على بعض المعادلات التي نوضحها أدناه:

أولاً: التحويل من فهرنهايت إلى مئوية = 5/9 * (F-32)…(1) حيث: C: درجة الحرارة بالمئوية F: درجة الحرارة بالفهرنهايت ثانياً: التحويل من مئوية إلى كلفن… (2) K = ج + 273 حيث : س : درجة الحرارة المئوية ج : درجة الحرارة بالكلفن [3]

التحويل من فهرنهايت إلى كلفن بمعادلة واحدة

هناك معادلة تلخص المعادلتين السابقتين في خطوة واحدة يمكن استنتاجها بتعويض المعادلة الأولى في المعادلة الثانية لتعطي المعادلة التالية:

ك = 5/9 * (ف + 460)…(3) [4]

الجهات التي تستخدم ثلاثة معايير في العالم

F

يُستخدم مقياس فهرنهايت حاليًا بشكل رئيسي في الولايات المتحدة، وكذلك في جزر كايمان وبالاو وجزر الباهاما وبليز. تستخدم التخصصات الأخرى مقياس مئوية. ولا يزال خبراء الأرصاد الجوية في الولايات المتحدة يستخدمون مقياس فهرنهايت للتنبؤ بالأحوال الجوية وإعداد تقارير الطقس، ويستخدم خبراء الأرصاد الجوية الكنديون أيضًا مقياس فهرنهايت جنبًا إلى جنب مع مقياس مئوية في بعض الأحيان. وقد أشار أنصار مقياس فهرنهايت إلى أن التغير في الدرجة على مقياس فهرنهايت هو تغير في درجة الحرارة يمكن للشخص العادي إدراكه.

كلفن

أصبح مقياس كلفن شائعًا في التطبيقات العلمية بسبب عدم وجود أرقام سالبة في المختبرات العلمية المختلفة، حيث إن هذا المقياس مناسب لتسجيل درجات الحرارة المنخفضة جدًا للهيليوم السائل والنيتروجين السائل على سبيل المثال. كما أن عدم وجود السلبية يجعل من السهل حساب الفرق بين درجات الحرارة، على سبيل المثال بالقول أن درجة حرارة واحدة هي ثلاثة أضعاف درجة حرارة أخرى.

درجة مئوية

على الرغم من اختراع الدرجة المئوية والفهرنهايت في نفس الوقت تقريبًا، فقد تم استبدال درجة فهرنهايت في جميع أنحاء العالم بالمئوية في معظم البلدان وفي معظم التطبيقات. في أواخر الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي، تم اعتماد المقياس المئوي تدريجيًا من قبل الحكومات في جميع أنحاء العالم كجزء من الطريق لتوحيد القياسات المترية. حاليًا، لا يوجد سوى عدد قليل من دول العالم التي تتبع مقياس فهرنهايت، بعض الدول تجمع بين المعيارين، مثل المملكة المتحدة.

أصبح تحويل فهرنهايت إلى كلفن عملية بسيطة بفضل المعادلات الرياضية التي طورها الباحثون لتسهيل عمل الطلاب، ويمكن للدول والسلطات المختصة استخدام وحدة القياس المناسبة وفقا لمعاييرها المحددة. [5]