يوجد العديد من وحدات قياس درجة الحرارة، مثل وحدتي فهرنهايت وكلفن. عادةً ما يتم استخدام وحدة الفهرنهايت لقياس درجة حرارة الأسطح في الولايات المتحدة، بينما يتم استخدام وحدة الكلفن في المعادلات والحسابات العلمية، ويمكن التحويل بين وحدتي الفهرنهايت والكلفن أو العكس .
تعريف درجة الحرارة
يمكن تعريف درجة الحرارة بأنها القياس الذي يوضح كمية الحرارة الموجودة في الجسم، وتعكس درجة الحرارة مدى حركة ذرات الجسم، حيث يوجد علاقة بين الطاقة الحركية لهذه الجزيئات ودرجة حرارة الجسم، ويمكن قياس درجة الحرارة باستخدام العديد من وحدات القياس، ولكن الوحدات الأكثر شيوعا هي الكلفن والدرجة المئوية والصفر المطلق والفهرنهايت .
تعريف الكلفن
الكلفن هي وحدة القياس المعتمدة في النظام الدولي ، و يُشار لها باستخدام الرمز (K) ، أطلق عليها هذا الاسم إشارة لمكتشفها الفيزيائي البريطاني ( اللورد كلفن ) ، و يتم استخدام الكلفن لتوضيح علاقة حجم الغاز بدرجة حرارته المطلقة ، و علاقة ضغط و حجم الغاز مع درجة الحرارة الكلفنية ، فقد وجد العلماء إنه عند ارتفاع درجة الحرارة درجة كلفن واحدة ؛ يزداد حجم الغاز بما يعادل (1273) من حجمه الأصلي ، و هذا نفس الحال بالنسبة لضغطه ، وحدة قياس الكلفن عير مستخدمة في الحياة اليومية و لكنها ذات أهمية كبرى في المجالات العلمية المختلفة .
تعريف الفهرنهايت
وحدة الفهرنهايت هي وحدة لقياس درجة الحرارة ترمز لها بالرمز (F)، وتسمى بهذا الاسم نسبة إلى الفيزيائي الألماني دانيال غابرييل فهرنهايت الذي اكتشفها في عام 1724م، وتستخدم في الولايات المتحدة الأمريكية .
التحويل من فهرنهايت إلى كلفن
هناك طريقتان للتحويل من فهرنهايت إلى كلفن :
الطريقة الأولى
تُعد الطريقة الأولى منهما عملية حسابية بسيطة تقوم بتحويل درجة حرارة معينة بشكل مباشر، حيث تستخدم الصيغة التالية: ك = (درجة فهرنهايت + 459.67) × (5÷9)، ويتم تمثيل الكلفن بالحرف “ك” ودرجة الحرارة المراد تحويلها بالحرف “د” ودرجة الحرارة بالفهرنهايت بالحرف .
ثم يتم إضافة 459.67 إلى درجة الحرارة الأصلية ، الصفر المطلق على مقياس الفهرنهايت يساوي -459.67 ف ، و هو ما يساوي 0 ك ، و لأن مقياس الكلفن لا يحتوي على أرقام سلبية ، و لذلك يمكن إضافة 459.67 إلى أي رقم فهرنهايت عندما تريد التحويل إلى الكلفن ، و في النهاية يتم ضرب الناتج × (5÷9) لتحصل على الحرارة بالكلفن .
الطريقة الثانية
الطريقة الثانية هي تحويل درجة الحرارة من فهرنهايت إلى درجة مئوية ثم إلى كلفن ويتم ذلك عن طريق: حساب درجة الحرارة بالدرجة المئوية أولا، الصيغة الأولى ك = (درجة فهرنهايت – 32) × (5÷9) + 273.15، والصيغة الثانية ك = (درجة فهرنهايت – 32) + 1.8 + 273.15، والنتيجة ستكون واحدة في كلا الصيغتين، ثم يتم طرح 32 من درجة الحرارة الأصلية، وبعد ذلك يتم ضرب الفرق الناتج × (5÷9) في الصيغة الأولى، وقسمة الناتج على 1.8 في الصيغة الثانية .