التحويل بين جميع مقاييس الحرارة الرئيسية
تُقاس درجة الحرارة بعدة مقاييس مختلفة، والتحويل بينها حاجة متكررة: فتوقعات الطقس تستخدم السلسيوس في معظم العالم والفهرنهايت في الولايات المتحدة؛ والعمل العلمي يستخدم الكلفن؛ والهندسة والطيران يستخدمان أحياناً الرانكين. أدخل درجة حرارة بأي مقياس وشاهد المكافئ في جميع المقاييس الأربعة في وقت واحد.
مقاييس الحرارة الأربعة
السلسيوس (°C): المقياس الأكثر استخداماً عالمياً. يُعرَّف بنقطة تجمد الماء (0°C) ونقطة غليان الماء (100°C) عند الضغط الجوي القياسي. المعيار الدولي لقياس الحرارة اليومي.
الفهرنهايت (°F): يُستخدم أساساً في الولايات المتحدة. يتجمد الماء عند 32°F ويغلي عند 212°F. عُرف المقياس من قبل دانييل غابرييل فهرنهايت عام 1724. يبدو الإزاحة بمقدار 32 درجة والامتداد بمقدار 180 درجة بين التجمد والغليان تعسفيةً لأن نقاط المعايرة الأصلية كانت 0°F (خليط من الملح والماء والثلج) و96°F (درجة حرارة جسم الإنسان تقريباً).
الكلفن (K): الوحدة الأساسية في النظام الدولي لدرجة الحرارة الديناميكية الحرارية. يبدأ الكلفن من الصفر المطلق (0 K = −273.15°C) ويستخدم نفس حجم الدرجة كالسلسيوس. لا يحتوي على قيم سالبة. يستخدم العلماء الكلفن في الفيزياء والكيمياء وعلم الفلك لأنه يمثل درجة الحرارة الديناميكية الحرارية مباشرةً دون إزاحات.
الرانكين (°R): يُستخدم في بعض السياقات الهندسية في الولايات المتحدة. مثل الكلفن، يبدأ من الصفر المطلق، لكنه يستخدم درجات بحجم فهرنهايت. 0°R = 0 K = −459.67°F. نادراً ما يُصادف خارج الديناميكا الحرارية الهندسية الأمريكية.
نقاط مرجعية رئيسية لدرجات الحرارة
| الحدث | سلسيوس | فهرنهايت | كلفن |
|---|---|---|---|
| الصفر المطلق | −273.15 | −459.67 | 0 |
| تجمد الماء | 0 | 32 | 273.15 |
| جسم الإنسان | 37 | 98.6 | 310.15 |
| غليان الماء | 100 | 212 | 373.15 |
| سطح الشمس | ~5,500 | ~9,932 | ~5,773 |
صيغ التحويل
من سلسيوس إلى فهرنهايت: °F = (°C × 9/5) + 32
من فهرنهايت إلى سلسيوس: °C = (°F − 32) × 5/9
من سلسيوس إلى كلفن: K = °C + 273.15
من كلفن إلى سلسيوس: °C = K − 273.15
غرابة −40
عند −40°، يعطي كل من السلسيوس والفهرنهايت نفس القراءة الرقمية. هذا لأن المقاييس لها نقاط صفر مختلفة لكن قيمهما تتقاطع عند هذه النقطة الواحدة. لدرجات الحرارة الأقل من −40°، تكون قيم فهرنهايت رقمياً أعلى من السلسيوس؛ وأعلى من −40°، تكون قيم السلسيوس رقمياً أعلى.
كيفية استخدام المحوّل
اكتب قيمة في أي حقل من حقول مقاييس الحرارة الأربعة وستُحدَّث الحقول الثلاثة الأخرى فوراً، محولةً باستخدام الصيغ الدقيقة التي تربط كل مقياس بالآخر. لا حاجة لتذكر أي صيغة تنطبق على أي زوج من المقاييس — أدخل درجة حرارة فرن بالفهرنهايت واقرأ المكافئ بالسلسيوس فوراً، أو تحقق من قيمة كلفن من كتاب علمي مقابل قراءة السلسيوس اليومية التي اعتدت عليها.
لماذا تبدو أرقام فهرنهايت غريبة هكذا
تبدو نقطة التجمد عند 32 درجة والفجوة 180 درجة حتى الغليان على مقياس فهرنهايت تعسفية حتى تعرف أصلها. عاير دانييل غابرييل فهرنهايت مقياسه عام 1724 باستخدام نقطتي مرجع كانتا منطقيتين له في ذلك الوقت: كان 0°F قائماً على أبرد درجة حرارة مستقرة يمكنه إنتاجها بشكل موثوق بخليط من الثلج والماء والملح، وكان القصد من 96°F تقريب درجة حرارة جسم الإنسان. نقلت التنقيحات اللاحقة القيم الدقيقة قليلاً — فتُقاس درجة حرارة الجسم الآن بـ 98.6°F بدلاً من 96°F — لكن أرقام المقياس الغريبة المظهر هي أحفورة مباشرة لتلك النقاط المرجعية من القرن الثامن عشر، على عكس السلسيوس الذي صُمم من البداية حول معالم نظيفة وقابلة للتذكر لتجمد الماء وغليانه.
لماذا يفضل العلماء الكلفن
الكلفن ليس مجرد سلسيوس بنقطة بداية مختلفة للراحة — بل هو موجود لأن الحسابات الديناميكية الحرارية، خاصة تلك التي تتضمن قوانين الغاز والطاقة، تعمل بشكل صحيح فقط when تُقاس درجة الحرارة من الصفر المطلق الحقيقي، النقطة التي يتوقف عندها الحركة الجزيئية نظرياً بالكامل. استخدام السلسيوس أو الفهرنهايت في هذه الصيغ سيتطلب إضافة تصحيحات إزاحة باستمرار، في حين يزيل الكلفن مشكلة الإزاحة بالكامل بالبدء من الصفر حيث يعني الصفر فعلياً "لا طاقة حرارية". لهذا لا يحتوي الكلفن على قيم سالبة في الاستخدام العادي، ولهذا تُصاغ مسائل الفيزياء والكيمياء بالكلفن افتراضياً.
الرانكين، المقياس الرابع المنسي
نادراً ما يظهر الرانكين خارج زوايا محددة من الهندسة الأمريكية، لكنه يملأ فجوة حقيقية: فهو يجمع بين نقطة صفر كلفن (الصفر المطلق الحقيقي) وحجم درجة فهرنهايت، وهو مناسب للحسابات الديناميكية الحرارية التي تُجرى في سياق هندسي أمريكي حيث فهرنهايت بالفعل هو وحدة العمل لدرجات الحرارة اليومية. لأن الرانكين يبدأ من الصفر المطلق مثل كلفن، تعمل الصيغ التي تتطلب مقياس درجة حرارة مطلقة بشكل صحيح بالرانكين دون الحاجة إلى تصحيح إزاحة، مع إنتاج أرقام تبدو مألوفة في الحجم لمن اعتاد التفكير بالفهرنهايت. يظهر أساساً في هندسة الفضاء والهندسة الميكانيكية للديناميكا الحرارية في الولايات المتحدة ونادراً ما يُرى في أي مكان آخر.
طريقة سريعة لتقدير السلسيوس إلى فهرنهايت ذهنياً
عند السفر والتحقق من توقعات طقس أجنبية، اختصار ذهني سريع هو مضاعفة رقم السلسيوس وإضافة 30 — ليس دقيقاً رياضياً، لكنه قريب بما يكفي لاتخاذ قرار حول ما ترتديه. مضاعفة 20°C تعطي 40، زائد 30 يصبح 70، مقابل 68°F الدقيق، وهو فرق صغير بما يكفي لعدم أهميته للأغراض اليومية، سواء اتخاذ قرار حول معطف أو ضبط فرن من وصفة أجنبية. تعطي هذه الحاسبة بالطبع الرقم الدقيق بدلاً من ذلك، لكن النسخة الذهنية السريعة تستحق المعرفة للكثير من اللحظات التي لا يتوفر فيها جهاز بين يديك.
خصوصية وفورية
جميع التحويلات تتم بالكامل في متصفحك، لذا تحدث النتائج فوراً أثناء الكتابة، ولا تُرسَل أي قيم درجة حرارة تدخلها إلى خادم أو تُسجَّل أو تُشارك.
Temperature FAQ
- What is the boiling point of water in each scale?
- 100°C = 212°F = 373.15 K = 671.67°R
- What is absolute zero?
- Absolute zero is the theoretical lowest temperature: 0 K = -273.15°C = -459.67°F = 0°R. At absolute zero, molecular motion would cease.
- When do Celsius and Fahrenheit give the same reading?
- At -40°. Both −40°C and −40°F are the same temperature.