تحويل من فهرهايت الى كلفن

تحويل من فهرهايت الى كلفن هي إحدى المسائل التي تدرس في علم الفيزياء، حيث أن الفهرنهايت والكلفن وحدات لقياس درجات الحرارة، حيث يتم التحويل بين الوحدتين باستخدام معادلات رياضية وضعها العلماء لتسهيل العملية على الفيزيائيين، وتكون هذه العملية من خلال تحويل الفهرنهايت إلى الدرجة السليسيوسية، ومن ثم التحويل من السليسيوس إلى الكلفن، بوساطة معادلات رياضية خاصة بذلك، سنذكرها في هذا المقال.

التعريف بكلفن وفهرنهايت

كما سبق فإن فهرنهايت وكلفن وحدتان لقياس درجة الحرارة، وفيما يلي كيفية تطوير كل منهما:

فهرنهايت

فهرنهايت هو مقياس لدرجة الحرارة يعتمد على نقطة غليان الماء عند 212، ونقطة التجمد عند 32. تم تطويرها بواسطة العالم دانيال غابرييل فهرنهايت، وهو فيزيائي ألماني، لكنه عاش وعمل بشكل رئيسي في هولندا. وفي الوقت الحالي، في عام 1714 ، طور فهرنهايت مقياس حرارة حديث، وهو المقياس الزئبقي، وكان يقيس بشكل أكثر دقة من المقاييس السابقة لدرجة الحرارة. وقد كان مقياس فهرنهايت عبارة عن مقياس حرارة يعتمد على الكحول، وكان على مقياس الحرارة نقطتين (0) هي أدنى نقطة، و (60) وهي درجة حرارة الماء المغلي. ونظرًا لأن مقياس الحرارة الزئبقي أكثر دقة، قرر فهرنهايت توسيع المقياس السابق بضرب قيمه في أربعة. [1]

كلفن

كان مقياس درجة حرارة كلفن من تطوير العالم البريطاني وليام طومسون المولود في بلفاست، والمعروف باسم اللورد كلفن. وكلفن يعتبر واحد من أشهر ثلاثة مقاييس تُستخدم لقياس درجة الحرارة،  إلى جانب مع فهرنهايت ودرجة مئوية. ومثل مقاييس درجة الحرارة الأخرى، نعتمد على نقاط التجمد والغليان للمياه في تحديد نطاق المقياس، حيث يتجمد الماء عند (273.16 كلفن) ويغلي (373.16 كلفن) فيكون الفارق بينهما 100 درجة. [2]

تحويل من فهرهايت الى كلفن

كما ذكرنا سابقا أن تحويل من فهرنهايت الى كلفن تستند إلى بعض المعادلات، سنوضحها فيما يلي:

أولا: التحويل من فهرنهايت إلى سلسيوس
سْ=5/9 * (ف32)…(1)
حيث أن؛
سْ: درجة الحرارة المئوية
ف: درجة الحرارة بالفهرنهايت
ثانيا: التحويل من سليسيوس إلى كلفن…(2)
ك= سْ + 273
حيث أن؛
سْ: درجة الحرارة المئوية
ك: درجة الحرارة بالكلفن [3]

تحويل من فهرهايت الى كلفن بمعادلة واحدة

وهناك معادلة تختصر المعادلتين السابقتين في خطوة واحدة، يمكن اشتقاقها من خلال تعويض المعادلة الأولى داخل المعادلة الثانية فينتج لدينا المعادلة التالية:

ك= 5/9 * (ف+ 460)…(3) [4]

الجهات التي تستخدم المقاييس الثلاثة في العالم

فهرنهايت

يستخدم مقياس فهرنهايت في الوقت الحالي وبشكل أساسي في الولايات المتحدة، بالاضافة إلى في جزر كايمان، وبالاو، وجزر الباهاما، وبليز. بينما تستخدم فروع العلوم الأخرى مقياس مئوية. ويواصل خبراء الأرصاد الجوية في الولايات المتحدة استخدام  فهرنهايت للتنبؤ بالحالة الجوية وإعداد التقارير المتعلقة بالطقس، كما يستخدم خبراء الأرصاد الجوية الكنديون مقياس فهرنهايت جنبًا إلى جنب مع مقياس سيليسيوس في بعض الأحيان. وقد لاحظ مؤيدوا مقياس فهرنهايت أن التغير في الدرجة في مقياس فهرنهايت هو تغير في درجة الحرارة يمكن للشخص العادي اكتشافه.

كلفن

أصبح مقياس كلفن شائعًا في التطبيقات العلمية بسبب نقص الأرقام السالبة في شتى المختبرات العلمية، حيث أن هذا المقياس مناسب لتسجيل درجات الحرارة المنخفضة جدًا للهيليوم السائل والنيتروجين السائل مثلا. كما أن عدم وجود أرقام سالبة يجعل من السهل حساب الفرق بين درجات الحرارة، مثل القول بأن درجة حرارة واحدة هي ثلاثة أضعاف درجة حرارة أخرى.

سليسيوس

على الرغن من أن سيليسيوس وفهرنهايت تم اكتشافهم في الوقت ذاته تقريبا، إلا أنه تم استبدال فهرنهايت على نطاق من العالم واسع بالدرجة المئوية في معظم البلدان وفي معظم التطبيقات. وذلك في أواخر الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي،حيث تم تطبيق مقياس سيليسيوس على مراحل من قبل الحكومات في جميع أنحاء العالم كجزء من الطريق لتوحيد القياسات المترية، ولم يبقى حاليا سوى القليل من دول العالم التي تتمسك بمقياس الفهرنهايت وعلى رأسهم الولايات المتحدة الأمريكية، بينما تفضل بعض الدول الدمج بين المقياسين مثل المملكة المتحدة.

تحويل من فهرهايت الى كلفن أصبحت عملية بسيطة بفضل المعادلات الرياضة التي وضعها العلماء للتسهيل على الدارسين، ويبقى أمام الدول والجهات المختضة الخيار في استخدام وحدة القياس المناسبة وفق معايير يحددونها. [5]