في هذه المقالة سوف تتعلم ما هي درجة الحرارة في الفيزياء، وما هي وحدات درجة الحرارة، وكيفية تحويل قيمة درجة الحرارة بين الوحدات المختلفة. بالإضافة إلى ذلك، يمكنك التحويل بين المقاييس الحرارية المختلفة باستخدام الآلة الحاسبة عبر الإنترنت.
ما هي درجة الحرارة؟
في الفيزياء، يتم تعريف درجة الحرارة على أنها كمية قياسية تقيس الطاقة الداخلية للجسم. وبتعبير أدق، تشير درجة حرارة الجسم إلى كمية حركة جزيئاته. وبالتالي، كلما ارتفعت درجة حرارة النظام، زاد اهتزاز جزيئاته.
ومن ثم، يقال إن الجسم يكون ساخنًا عندما تكون درجة حرارته مرتفعة، أي عندما تتحرك جسيماته بسرعة أكبر. ومن ناحية أخرى، يكون الجسم باردًا عندما تكون درجة حرارته منخفضة، مما يعني أن جزيئاته تتحرك قليلًا.
درجة الحرارة هي كمية فيزيائية قادرة على تعديل خصائص المواد المختلفة، حيث أن العديد من الخصائص تعتمد على درجة الحرارة. مثل الحجم والضغط والذوبان والتوصيل الكهربائي وما إلى ذلك.
منطقيًا، يعد مفهوم درجة الحرارة مهمًا جدًا للديناميكا الحرارية، نظرًا لأنه فرع الفيزياء الذي يدرس انتقال الحرارة وكيفية الاستفادة من الطاقة الحرارية.
وحدات درجة الحرارة
وحدات درجة الحرارة الثلاث الأكثر استخدامًا هي:
- الدرجات المئوية – وحدة تعتمد على درجتي حرارة انصهار وغليان الماء، وهي 0 درجة مئوية و100 درجة مئوية على التوالي.
- الدرجات الفهرنهايت : وحدة قياس درجة الحرارة المستخدمة في معظم البلدان ذات الأصل الأنجلوسكسوني. 1.8 درجة فهرنهايت تساوي 1 درجة مئوية.
- كلفن : وحدة درجة الحرارة التي يقابل صفرها درجة حرارة الصفر المطلق. إنها وحدة درجة الحرارة في النظام الدولي للوحدات (SI). وحدة مقياس كلفن واحدة تعادل درجة مئوية واحدة.
➤ يمكنك استخدام الآلة الحاسبة أدناه للتحويل بين وحدات درجة الحرارة المختلفة.
من ناحية أخرى، يمكن تصنيف وحدات درجة الحرارة بناءً على القيمة المرجعية التي تستخدمها لدرجة حرارة الصفر المطلق:
- وحدة درجة الحرارة المطلقة : تأخذ الصفر المطلق لدرجة الحرارة كصفر في المقياس. على سبيل المثال مقياس كلفن.
- وحدة درجة الحرارة النسبية : الصفر في المقياس هو نقطة تختلف عن الصفر المطلق لدرجة الحرارة. على سبيل المثال مقياس مئوية.
درجة مئوية
الدرجات المئوية ، والتي كانت تسمى سابقًا الدرجات المئوية ، هي المقياس الأكثر استخدامًا في الحياة اليومية حول العالم. رمز مقياس مئوية هو درجة مئوية.
على الرغم من أنه لم يعد من الضروري تسميتها رسميًا بالدرجة المئوية، إلا أن هذا الاسم لا يزال يستخدم اليوم لتعيين قيمة درجة الحرارة. ومع ذلك، فإن الاسم الوحيد المقبول هو الدرجة المئوية.
كما يمكنك أن تتخيل، أُطلق اسم أندرس سيلسيوس على مقياس درجة الحرارة هذا تكريمًا لمساهمة هذا الفيزيائي في العلوم.
كلفن
الكلفن هي وحدة درجة الحرارة في النظام الدولي للوحدات (SI). ولذلك، فإن مقياس كلفن الحراري هو الوحدة الأكثر استخدامًا في الفيزياء والهندسة.
على مقياس كلفن، يتطابق الصفر المطلق مع صفر المقياس. وبالتالي فإن غياب درجة الحرارة هو 0 كلفن (-273.15 درجة مئوية).
الرمز المستخدم للتعبير عن درجة الحرارة بالكلفن هو الحرف الكبير K، على سبيل المثال 300 K.
درجة فهرنهايت
اخترع مقياس فهرنهايت الفيزيائي دانييل غابرييل فهرنهايت في عام 1724 وهو وحدة درجة الحرارة الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في معظم البلدان الأنجلوسكسونية وبورتوريكو.
رمز التعبير عن درجة الحرارة بالدرجات فهرنهايت هو °F. على سبيل المثال، إذا كانت درجة الحرارة 75 درجة فهرنهايت، فاكتب 75 درجة فهرنهايت.
التحويل بين وحدات درجة الحرارة
لتحويل قيمة درجة الحرارة المعبر عنها على مقياس حراري وتحويلها إلى وحدة درجة حرارة أخرى، يجب عليك استخدام الصيغ الموجودة في الجدول التالي:
| تحويل وحدات درجة الحرارة | معادلة |
|---|---|
| من مئوية إلى كلفن | ك = درجة مئوية + 273.15 |
| من كلفن إلى مئوية | درجة مئوية = ك – 273.15 |
| من مئوية إلى فهرنهايت | درجة فهرنهايت = درجة مئوية · 1.8 + 32 |
| من فهرنهايت إلى مئوية | درجة مئوية = (درجة فهرنهايت – 32)/1.8 |
| من كلفن إلى فهرنهايت | درجة فهرنهايت = 1.8 · (ك – 273.15) + 32 |
| من فهرنهايت إلى كلفن | ك = (درجة فهرنهايت – 32)/1.8 + 273.15 |
إذا كانت لديك أي أسئلة حول كيفية تحويل درجة الحرارة بين مقياسين حراريين مختلفين، يمكنك استخدام الآلة الحاسبة الموجودة على الإنترنت أدناه.
آلة حاسبة للتحويل بين وحدات درجة الحرارة
لتسهيل التحويل بين وحدات درجة الحرارة المختلفة، يمكنك استخدام المحول التالي عبر الإنترنت والذي يمكنك من خلاله تحويل قيمة درجة الحرارة بين الوحدات الحرارية المختلفة مئوية، وكلفن، وفهرنهايت، ورانكين.
لاستخدام الآلة الحاسبة، عليك تحديد وحدات درجة الحرارة التي تم إدخالها، وكتابة قيمتها باستخدام النقطة (.) كفاصل عشري ثم الضغط على زر “تحويل”.
كيف يتم قياس درجة الحرارة؟
بعد أن رأينا تعريف درجة الحرارة وما هي وحدات درجة الحرارة الأكثر استخدامًا، دعونا نرى كيفية قياس درجة حرارة الجسم.
يتم قياس درجة حرارة الجسم باستخدام مقياس الحرارة ، وهو أداة مصممة خصيصًا لتحديد درجة حرارة الجسم أو الجسم.
يعتمد تشغيل مقياس الحرارة على تغير الكمية الحرارية، أي على تغير الخاصية التي تعتمد على درجة الحرارة. على سبيل المثال، يحدد مقياس الحرارة الزئبقي درجة حرارة الجسم بناءً على تمدد الزئبق بداخله، فكلما زاد التمدد ارتفعت درجة حرارة الجسم.
ضع في اعتبارك أن هناك أنواعًا مختلفة من موازين الحرارة، لذا سيقيس كل منها درجة الحرارة بطريقة مختلفة. لكنها كلها تعتمد على تباين الكمية الحرارية.
الفرق بين درجة الحرارة والحرارة
أخيرًا، سنرى ما هو الفرق بين درجة الحرارة والحرارة، حيث أنهما مفهومان فيزيائيان مرتبطان ارتباطًا وثيقًا ولكن لهما معاني مختلفة.
في الفيزياء، الحرارة هي الطاقة الحرارية التي تنتقل من نظام ديناميكي حراري إلى آخر عندما لا يكون في حالة توازن حراري. بتعبير أدق، تتدفق الحرارة دائمًا من الجسم ذي درجة الحرارة الأعلى إلى الجسم ذي درجة الحرارة الأقل، لأن الأول لديه طاقة داخلية أعلى.
ولذلك فإن الفرق في الفيزياء بين درجة الحرارة والحرارة هو أن درجة الحرارة هي كمية تقيس الطاقة الحرارية لجسم ما، بينما الحرارة هي نقل الطاقة الحرارية من جسم إلى آخر.