قوانين تحويل درجات الحرارة
تتعدد مقاييس درجة الحرارة المُستخدمة، وهناك 3 مقاييس مُستخدمة في الوقت الحالي، وهي كالآتي:
| وحدة القياس | بالإنجليزية | الرمز | النظام |
| فهرنهايت | Fahrenheit | F | البريطاني |
| درجة الحرارة المئوية | Celsius | C | المتري |
| كلفن | Kelvin | K | المتري |
- النظام المتري: هو النظام الدولي المُعتمد للأوزان والمقاييس في جميع أنحاء العالم تقريبًا، ويستخدم وحدات مثل: المتر والكيلوغرام، كما أنّه الأساس الذي بُني عليه النظام العالمي للوحدات (SI).
- النظام البريطاني: يُعرف أيضًا بالنظام الإمبراطوري، واستُخدم في جميع أنحاء الإمبراطورية البريطانية في عام 1824م للمقاييس والأوزان، إذ يستخدم وحدات مثل: الميل، والباوند، وغيرها، ثمّ استبُدل هذا النظام بالنظام المتري، مع بقاء استخدامه في الولايات المتحدة الأمريكية إلى الوقت الحالي.
استُخدمت درجة غليان الماء ودرجة تجمده كنقاط مرجعية عند اختراع مقاييس درجة الحرارة، فمثلًا، استُخدمت درجة التجمد 0 للماء في النظام المئوي ودرجة الغليان 100، في حين استُخدمت درجة التجمد 32 في نظام فهرنهايت ودرجة الغليان 212، وفيما يأتي طرق التحويل بين مقاييس درجة الحرارة وقوانينها:
التحويل من مئوي إلى فهرنهايت
للتحويل من درجة الحرارة المئوية إلى الفهرنهايت من خلال ضرب درجة الحرارة في 9 ومقسومة على 5، ثمّ إضافة 32 إلى القيمة، كما هو موضح في المعادلة الآتية:
ف = (س * 9 / 5) 32
حيث إنّ:
- س: تُمثّل درجة الحرارة المئوية.
- ف: تُمثّل درجة الحرارة بالفهرنهايت.
على سبيل المثال يُمكن تحويل 37 درجة مئوية إلى فهرنهايت من خلال المعادلة كالآتي:
- ف = (س * 9 / 5) 32
- ف = (37 * 9 / 5) 32
- ف= 66.6 32
- ف= 98.6 فهرنهايت
التحويل من فهرنهايت إلى مئوي
يُمكن التحويل من الفهرنهايت إلى الدرجة المئوية من خلال طرح 32 من قيمة الحرارة بالفهرنهايت، ثمّ ضرب الناتج في 5 وقسمته على 9، كما هو موضح في المعادلة الآتية:
س = (5 / 9) * (ف - 32)
حيث إنّ:
- س: تُمثّل درجة الحرارة المئوية.
- ف: تُمثّل درجة الحرارة بالفهرنهايت.
على سبيل المثال يُمكن تحويل 77 فهرنهايت إلى مئوي من خلال المعادلة الآتية:
- س = (5 / 9) * (ف - 32)
- س= (5 / 9) * (77 - 32)
- س= (5 / 9) * 45
- س= 25 درجة مئوية
التحويل من مئوي إلى كلفن
تُحوّل درجة الحرارة المئوية إلى الكلفن من خلال إضافة 273.15 إلى درجة الحرارة، كما هو موضح في المعادلة الآتية:
ك = س 273.15
حيث إنّ:
- ك: تمثل درجة الحرارة بالكلفن.
- س: تمثل درجة الحرارة المئوية.
على سبيل المثال يمكن تحويل 78.5 درجة مئوية إلى كلفن من خلال المعادلة الآتية:
- ك = س 273.15
- ك = 78.5 273.15
- ك = 351.65 كلفن.
التحويل من كلفن إلى مئوي
للتحويل من الكلفن إلى درجة الحرارة المئوية يطرح 273.15 من درجة الحرارة بالكلفن، كما هو موضح في المعادلة الآتية:
س = ك - 273.15
حيث إن:
- ك: تمثل درجة الحرارة بالكلفن.
- س: تمثل درجة الحرارة المئوية.
على سبيل المثال عند تطبيق القانون لتحويل 330 كلفن إلى درجة مئوية ستكون النتيجة:
- س = ك - 273.15
- س = 330 - 273.15
- س = 56.85 درجة مئوية
التحويل من فهرنهايت إلى كلفن
للتحويل من الفهرنهايت إلى الكلفن، يجب في البداية التحويل من الفهرنهايت إلى الدرجة المئوية، وذلك من خلال طرح 32 من درجة الحرارة بالفهرنهايت، ثم ضرب الناتج بـ5 وقسمته على 9، ثمّ تحويل الدرجة المئوية إلى الكلفن عن طريق إضافة 273.15 إلى الناتج، كما هو موضح في المعادلة الآتية:
ك = (((ف -32) * 5)/9) 273.15
حيث إن:
- ك: تمثل درجة الحرارة بالكلفن.
- ف: تمثل درجة الحرارة بالفهرنهايت.
على سبيل المثال عند تطبيق القانون لتحويل 98.6 فهرنهايت إلى كلفن ستكون النتيجة:
- ك = (((ف -32) * 5)/9) 273.15
- ك = (((98.6 -32) * 5)/9) 273.15
- ك = ((66.6 * 5)/9) 273.15
- ك = 37 273.15
- ك = 310.15 كلفن
التحويل من كلفن إلى فهرنهايت
يمكن التحويل من الكلفن إلى الفهرنهايت من خلال تحويل الكلفن إلى الدرجة المئوية، ثمّ ضرب الناتج بـ 9 / 5، وإضافة 32 إلى القيمة، كما هو موضح في المعادلة الآتية:
ف = ((ك - 273.15) * 9 / 5) 32
حيث إن:
- ك: تمثل درجة الحرارة بالكلفن.
- ف: تمثل درجة الحرارة بالفهرنهايت.
على سبيل المثال عند تطبيق القانون لتحويل 300 كلفن إلى فهرنهايت ستكون النتيجة:
- ف = ((ك - 273.15) * 9 / 5) 32
- ف = ((300 - 273.15) * 9 / 5) 32
- ف = (26.85 * 9 / 5) 32
- ف = 48.33 32
- ف = 80.33 فهرنهايت
تمارين على تحويل درجات الحرارة
فيما يأتي مجموعة من التمارين المتنوعة على تحويل درجات الحرارة:
تحويل درجة الحرارة المئوية إلى الفهرنهايت
تبلغ درجة حرارة الطفل 40 درجة مئوية، ما هي درجة الحرارة بالفهرنهايت؟
الحل:
- ف = (س * 9 / 5) 32
- ف = (40 * 9 / 5) 32
- ف = 72 32
- ف = 104 فهرنهايت
تحويل درجة الحرارة من الكلفن إلى المئوية
يذوب معدن الألمنيوم على درجة حرارة 933.52 كلفن ما هي درجة الحرارة المئوية؟
الحل:
- س = ك - 273.15
- س = 933.52 - 273.15
- س = 660.37 درجة مئوية
تحويل درجة الحرارة من الكلفن إلى الفهرنهايت
تُعادل درجة حرارة الغرفة 200 كلفن، ما هي درجة الحرارة بالفهرنهايت؟
الحل:
- ف = ((ك - 273.15) * 9 / 5) 32
- ف = ((200 - 273.15) * 9 / 5) 32
- ف = (-73.15 * 9 / 5) 32
- ف = -131.67 32
- ف = -99.67 فهرنهايت
تحويل درجة الحرارة من المئوية إلى الكلفن
يذوب الحديد النقي على درجة حرارة 1535 مئوية، ما هي درجة الحرارة بالكلفن؟
الحل:
- ك = س 273.15
- ك = 1535 273.15
- ك = 1808.15 كلفن
تحويل درجة الحرارة من الفهرنهايت إلى الكلفن
يذوب معدن الغاليوم على درجة حرارة 85.6 فهرنهايت، كم تعادل درجة الحرارة بالكلفن؟
الحل:
- ك = ((ف -32) * 5 / 9) 273.15
- ك = (85.6 - 32) * 5 / 9) 273.15
- ك = (53.6 * 5 / 9) 273.15
- ك = 29.8 273.15
- ك = 302.93 كلفن
هناك 3 مقاييس لدرجة الحرارة المُستخدمة في الوقت الحالي، وهي: الفهرنهايت، والدرجة المئوية، والكلفن، ويُمكن التحويل بين هذه الدرجات الثلاثة وِفقاً لمجموعة من المعادلات المحدّدة، ويُذكر أنّ الدرجة المئوية والكلفن تتبعان للنظام العالمي للوحدات (المتري)، بينما يتبع الفهرنهايت للنظام البريطاني.
