درجة الحرارة
تعتبر درجة الحرارة مفهومًا فيزيائيًا مهمًا، وهي شكل من أشكال الطاقة. تعبر الحرارة عن مدى حركة الذرات داخل مادة معينة. على الرغم من أن الحرارة تعتبر كمية فيزيائية غير مرئية، إلا أنه يمكن الإحساس بها. تمتاز الحرارة بقدرتها على الانتقال، حيث تنتقل من الأجسام ذات درجة الحرارة المرتفعة إلى الأجسام ذات درجة الحرارة المنخفضة، مما يؤدي إلى تحقيق توازن حراري بينهما. فعندما يحدث هذا التوازن، يتوقف انتقال الحرارة. ومن الأمثلة الشهيرة على انتقال الحرارة هي وضع قطعة ثلج في وعاء به ماء، حيث يبدأ الثلج بالذوبان حتى تتساوى درجات الحرارة للثلج والماء.
تتعدد وحدات قياس درجة الحرارة، حيث يمكن قياسها باستخدام وحدة الكلفن، ووحدة السيليسيوس، ووحدة الفهرنهايت، وذلك حسب النظام المتبع في قياس درجات الحرارة.
وحدات قياس درجة الحرارة
- الكلفن: تُعد وحدة قياس درجة الحرارة المطلقة، ويرمز لها بحرف “ك”، وقد سميت باسم العالم البريطاني كلفن الذي اكتشفها. تُستخدم وحدة الكلفن على نطاق واسع في مجالات العلوم، حيث تربط بين الحجم وضغط الغاز، وتعتبر إحدى الوحدات الأساسية في التطبيقات الفيزيائية.
- السيليسيوس: وحدة قياس درجة الحرارة التي تعبّر عن القياسات بالمئويّة. تُستخدم السيليسيوس بشكل شائع لقياس درجات حرارة المياه، حيث يُعتبر 0 درجة مئوية هو نقطة تجمّد المياه، و100 درجة مئوية هي نقطة غليان المياه تحت الظروف القياسية. تُستخدم هذه الوحدة في معظم أنحاء العالم ما عدا في الولايات المتحدة الأمريكية.
- الفهرنهايت: وحدة قياس درجة الحرارة التي تُستخدم بشكل واسع في الولايات المتحدة الأمريكية. سُميت هذه الوحدة نسبةً إلى العالم الألماني دانيال فهرنهايت.
التحويل بين درجات الحرارة
للتحويل بين درجات الحرارة، يجب استخدام معادلات رياضية خاصة، فهناك ثلاثة مقاييس عالمية لدرجة الحرارة. ولتسهيل العمليات التحويلية، تم تطوير معادلات رياضية خطية يمكن استخدامها للتحويل بين هذه الوحدات.
التحويل من درجة مئوية إلى فهرنهايت
يمكن تحويل درجة الحرارة المقاسة بوحدة السيليسيوس إلى وحدة الفهرنهايت بواسطة المعادلة التالية:
- الفهرنهايت = 1.8 × السيليسيوس + 32
- الفهرنهايت = 1.8 × 30 + 32
- الفهرنهايت = 86.
تتساوى درجات الحرارة بين جميع المقاييس عند -40 درجة مئوية، كما يظهر في المعادلة الرياضية السابقة.
