محتويات
درجة الحرارة
تُعدّ درجة الحرارة المقياس الموضوعي المُستخدم لقياس سخونة أو برودة جسم معين، وبصورة وعمومًا تُستخدم موازين الحرارة أو المسعرات لقياس درجة الحرارة، كما أنَّ تلك الأدوات من الوسائل التي تُحدد مقدار الطاقة الداخلية التي تُوجد داخل نظام معين، وهي سمة من السمات التي تُحيط بالإنسان، ويشعر بها، ومن الضروري التفريق بين درجة الحرارة والحرارة رغم ارتباط المفهومين ببعضهما البعض، إذ تُعرف درجة الحرارة بأنها مقياس للطاقة الداخلية الموجودة في النظام، بينما تُعرَّف الحرارة بأنها المقياس المُستخدم لمعرفة طريقة نقل الطاقة من نظام لآخر[١].
طريقة تحويل الفهرنهايت لمئوي
يبدأ كل من الفهرنهايت والسليسيوس عند رقمين مختلفين، إذ إذ درجة تجمد المياه في السليسيوس صفر، بينما تكون في نظام الفهرنهايت 23 درجةً مئويةً، بالإضافة لذلك يُوجد اختلاف في معدل تزايد درجات الحرارة، إذ يكون المدى بين تجمد المياه وغليانها في السليسيوس من 0 إلى 100 درجة مئوية، بينما يتراوح المدى في الفهرنهايت ما بين 32 - 212 درجةً مئويةً، وهنا تجدر الإشارة إلى أنَّ أولى الخطوات المعتمدة في التحويل من الفهرنهايت إلى سليسيوس تبدأ من الاختلاف بنقطة البداية، لهذا يُطرح 32 من الدرجة بالفهرنهايت، ومثال ذلك أن يحول الإنسان 80 درجة فهرنهايت لسليسيوس، كما تتطلب هذه العملية ما يأتي[٢]:
- طرح 32 منها كخطوة أولية للتحويل 80 - 32 = 48 درجةً.
- قسمة الناتج، وهنا تجدر الإشارة إلى أنَّ عملية القسمة تأتي بسبب الاختلاف في درجة التزايد بين درجة الغليان ودرجة التجمد للماء، ويكون هذا بحسب القياسات المتعارف عليها، أي إنَّ المدى في درجة الفهرنهايت هو 180 درجةً، بينما يكون في السليسيوس 100 درجة، لهذا يُمكن صياغة العلاقة بين مدى كل وحدة منهما كما يأتي: 180 / 100 = 1.8 أو 9 / 5، بعدها يجب قسمة ناتج الطرح على 1.8 للحصول على الناتج النهائي، ويكون كما يأتي: 48 / 1.8 = 26.7 سليسيوس.
التحويل من مئوي إلى فهرنهايت
كما هو متعارف عليه أنَّه يُوجد اختلاف في درجة البداية والنطاق أو المدى بين كل من الفهرنهايت والسليسيوس، وفي هذا المثال ستطبق نفس الأرقام بصورة عكسية، أي إنَّ عملية الطرح ستتحول لجمع، وستتحول عملية القسمة لضرب، ولتفصيل عملية التحويل من سليسيوس إلى فهرنهايت يجب اتباع الخطوات الآتية[٢]:
- ضرب درجة الحرارة بالسليسيوس في 1.8، فمثلًا إذا كانت درجة الحرارة 25 درجة سليسيوس يجب ضرب 25 × 1.8 = 45 درجةً.
- إضافة 32 درجةً لناتج الضرب الذي حصل عليه المستخدم في الخطوة السابقة بهدف تصحيح الفرق أو الاختلاف بين نقطتي البداية الموجود في المقياسين، كما يأتي: 45 + 32 = 77 درجة فهرنهايت.
وحدات القياس في العالم
تستخدم غالبية البلدان في جميع أنحاء العالم، مثل: ليبريا وبورما مقياس درجة الحرارة المئوية، ويعود ذلك لسبب وجود النظام المتري في تلك الدول، وهنا تجدر الإشارة إلى أنَّ عددًا قليلًا من الدول يستخدم نظام الفهرنهايت بهدف قياس درجة الحرارة كنظام من الأنظمة الرسمية، مثل: الولايات المتحدة الأمريكية، وبالاو، ومجموعة من الأقاليم البريطانية التابعة لجزر البهاما، وجزر كايمان، كما أنَّ النظام المعتمد رسميًا لقياس درجة الحرارة في كندا هو السليسيوس، ولكن في كثير من الأحيان يُستخدم مقياس الفهرنهايت فيها[٣].
وحدات درجة الحرارة
تُوجد العديد من وحدات درجة الحرارة، وأبرزها ما يأتي[٢]:
- الفهرنهايت: يُعرَّف الفهرنهايت بأنه الوحدة المستخدمة لقياس درجة الحرارة، ويُرمز له بالرمز ف في اللغة العربية، والحرف F في اللغة الإنجليزية، وفيما يتعلق بالتسمية فإنها تعود لعالم ألماني يُطلق عليه اسم دانيال غابريل فهرنهايت، وهنا تجدر الإشارة إلى أنَّ استخدام وحدة الفهرنهايت تنتشر في الولايات المتحدة الأمريكية، بينما تستخدم الدول الأخرى في العالم وحدة قياس السليسيوس أو الدرجة المئوية، ويُرمز لها بالحرف C باللغة الإنجليزية.
- السليسيوس: يُعرَّف السليسيوس بأنه وحدة من وحدات قياس درجة الحرارة، وهو المقياس المئوي لها، أي إنَّ درجة واحدة سليسوس تعني واحد على مائة من الفرق بين درجة غليان الماء ودرجة تجمده تحت ضغط جوي قياسي، وفيما يتعلق بالتسمية فإنها جاءت نسبةً للعالم السويدي أندروس سليسيوس.
قياس درجة الحرارة
يُظهر مقياس الحرارة التقليدي درجة الحرارة من خلال احتوائه على عنصر الزئبق الذي يتمدد كلما زادت درجة الحرارة، كما أنه يتقلص كلما زادت نسبة البرودة، إذ يتحرك السائل الذي يوجد داخل الأنبوب المغلق على طول المقياس في الجهاز كلما تغيرت درجة الحرارة، وعمومًا يُمكن العودة للتاريخ، والتعرف لأصل الفكرة فيما يتعلق بطريقة قياس درجة الحرارة كما هو الأمر مع نسبة كبيرة من العلوم الحديثة، إذ كتب الفيلسوف هيرو من الإسكندرية في كتاب القياسات عن العلاقة التي تربط بين كل من درجة الحرارة وتوسع الهواء، كما نُشر ذلك الكتاب في قارة أوروبا خلال عام 1575 للميلاد، وهو الكتاب الذي لعب دورًا بارزًا في صنع موازين الحرارة طوال القرن التالي[١].
بالإضافة لذلك كان العالم غاليليو واحدًا من العلماء الأوائل الذين استخدموا جهازًا فعليًا لقياس درجة الحرارة، ورغم أنَّه لم يثبت أنَّ غاليليو بنى ذلك الجهاز بنفسه أو اكتسب الفكرة من شخص آخر إلا أنَّه استخدم جهازًا آخر يُطلق عليه مقياس الحرارة التفريقي بهدف قياس نسبة الحرارة والبرودة في وقت زمني مبكر من عام 1603 للميلاد، كما حاول مجموعة من العلماء إنشاء موازين حرارة تقيس درجة الحرارة من خلال تغيير الضغط الموجود داخل الجهاز المستخدم للقياس خلال القرن السابع عشر، واستطاع روبرت فلود تطوير مقياس حرارة تفريقي يحتوي على مقياس لدرجة الحرارة عام 1638 للميلاد، وهكذا نتج عن تطويره أول مقياس حراري[١].
المراجع
- ^ أ ب ت "تعريف درجة الحرارة في العلم"، المرام للعلوم، اطّلع عليه بتاريخ 21-6-2019. بتصرّف.
- ^ أ ب ت هناء محمد (4-6-2016)، "طريقة التحويل من فهرنهايت الى سليسيوس و العكس"، المرسال، اطّلع عليه بتاريخ 21-6-2019. بتصرّف.
- ↑ أسماء أحمد محمد، "شرح للتحويل من فهرنهايت إلى مئوي"، موسوعة، اطّلع عليه بتاريخ 21-6-2019. بتصرّف.