تحويلات قياس درجة الحرارة الأكثر شيوعا: كلفن، رانكين، مئوية، فهرنهايت

مقاييس درجة الحرارة:

مئوية، فهرنهايت، كلفن ورانكين هي مقاييس درجة الحرارة الأكثر شيوعاً. ولكل مقياس خصائصه وتطبيقاته الفريدة. فيما يلي نظرة عامة على مقاييس درجة الحرارة الأساسية الأربعة: درجة مئوية (درجة مئوية)، وفهرنهايت (درجة فهرنهايت)، وكلفن (K)، ورانكين.

1. مقياس كلفن (K):

مقياس كلفن هو مقياس لدرجة الحرارة المطلقة يستخدم في السياقات العلمية.

• صفر كلفن (الصفر المطلق) يتوافق مع النقطة التي تكون عندها الجسيمات ذات حركة ضئيلة. وهي أدنى درجة حرارة ممكنة.
• يعتمد مقياس كلفن على القوانين الأساسية للديناميكا الحرارية والميكانيكا الإحصائية.
• النقاط الرئيسية:
  • الصفر المطلق: -273.16 درجة مئوية
  • نقطة انصهار الجليد: 273.16 كلفن
  • درجة غليان الماء: 373.16 كلفن
  • كل درجة كلفن تعادل درجة مئوية واحدة.
• مقياس كلفن هو أساس الحسابات الديناميكية الحرارية ويستخدم في النظام الدولي للوحدات (SI).

2. درجة مئوية (درجة مئوية) المقياس:

• اقترحه عالم الفلك السويدي أندرس سيلسيوس عام 1742.
• تعرف درجة تجمد الماء بأنها 0 درجة مئوية، ونقطة غليان الماء هي 100 درجة مئوية عند الضغط الجوي القياسي.
• يستخدم المقياس المئوي على نطاق واسع في أوروبا ومعظم دول العالم.
• النقاط الرئيسية:
  • درجة تجمد الماء: 0 درجة مئوية
  • درجة غليان الماء: 100 درجة مئوية
  • كل درجة مئوية تعادل درجة كلفن واحدة.
• قبل عام 1743، كانت القيم معكوسة (نقطة الغليان 0 درجة مئوية ونقطة التجمد 100 درجة مئوية).

3. مقياس فهرنهايت (درجة فهرنهايت):

• اقترحها الفيزيائي الألماني دانييل غابرييل فهرنهايت عام 1724.
• مقياس فهرنهايت شائع الاستخدام في الولايات المتحدة.
• النقاط الرئيسية:
  • درجة تجمد الماء: 32 درجة فهرنهايت
  • درجة غليان الماء: 212 درجة فهرنهايت
  • كل درجة فهرنهايت تعادل درجة رانكين واحدة.
• الصفر المطلق على مقياس فهرنهايت هو -459.67 درجة فهرنهايت.

4. مقياس رانكين:

• مقياس رانكين غير مستخدم اليوم، وهو مقياس مطلق لدرجة الحرارة يعتمد على مقياس فهرنهايت.
• اقترحه عالم الفلك السويدي أندرس سيلسيوس عام 1742.
• الصفر المطلق على مقياس رانكين يقع عند 0°R.
• كل درجة رانكين تعادل درجة فهرنهايت واحدة.

تذكر أن مقاييس درجات الحرارة هذه تخدم أغراضًا مختلفة، بدءًا من توقعات الطقس اليومية وحتى الأبحاث العلمية المتقدمة. سواء كنت تقيس حرارة قهوتك الصباحية أو تستكشف أسرار الكون، فإن فهم هذه المقاييس أمر ضروري!

نقاط درجة الحرارة الشائعة:

دعونا نتعمق في أربعة معالم أساسية لدرجة الحرارة: نقطة التجمد، ونقطة الغليان، والنقطة الثلاثية، والصفر المطلق.

1. نقطة التجمد:

نقطة التجمد هي درجة الحرارة التي تتحول عندها المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة. بالنسبة للمياه، تحدث نقطة التجمد عند 0 درجة مئوية (مئوية) أو 273.15 كلفن. على مقياس فهرنهايت، يتجمد الماء عند 32 درجة فهرنهايت. عند نقطة التجمد، تنخفض الطاقة الحركية للجزيئات، مما يؤدي إلى تكوين بنية بلورية منظمة.

2. نقطة الغليان:

نقطة الغليان هي درجة الحرارة التي تتحول عندها المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية (البخار). بالنسبة للماء، درجة غليانه هي 100 درجة مئوية (مئوية) أو 373.15 كلفن. على مقياس فهرنهايت، يغلي الماء عند درجة حرارة 212 درجة فهرنهايت. عند نقطة الغليان، يساوي ضغط بخار السائل الضغط الجوي، مما يسمح للجزيئات بالهروب على شكل بخار.

3. النقطة الثلاثية:

النقطة الثلاثية هي حالة فريدة حيث تتعايش المراحل الثلاث للمادة (الصلبة والسائلة والغازية) في حالة توازن. يحدث عند درجة حرارة وضغط محددين. بالنسبة للمياه، النقطة الثلاثية هي بالضبط 0.01 درجة مئوية (مئوية) أو 273.16 كلفن. عند هذه النقطة، يتعايش الجليد والماء السائل وبخار الماء بشكل متناغم.

4. الصفر المطلق:

الصفر المطلق هو أقل درجة حرارة ممكنة، ويمثل غياب الحركة الجزيئية. وهو أساس مقياس كلفن. الصفر المطلق يتوافق مع 0 كلفن أو حوالي -273.15 درجة مئوية. لا يمكن لأي مادة أن توجد عند درجة حرارة أقل من الصفر المطلق. عند هذه النقطة، تمتلك الجسيمات الحد الأدنى من الطاقة، وتتوقف كل الحركة.

تذكر أن نقاط الحرارة هذه تلعب دورًا حاسمًا في البحث العلمي والعمليات الصناعية وحياتنا اليومية. سواء كنت تحضر كوبًا من الشاي أو تستكشف أسرار الكون، فإن فهم هذه المعالم يثري فهمنا للعالم المادي!`