درجة الحرارة الكمية الماديةتوصيف الحالة الديناميكية الحرارية للكائن. يوجد حاليًا عدة طرق رئيسية لقياس درجة الحرارة.

درجة حرارة مئوية

في روسيا وعدد من البلدان الأخرى ، بما في ذلك البلدان الأوروبية ، تعتبر الدرجة المئوية المعلمة الأكثر شيوعًا المستخدمة لقياس درجة الحرارة. حصلت على اسمها من مؤلف مقياس درجة الحرارة هذا ، ألكسندر سيلسيوس ، الذي طرح اقتراحه في عام 1742.

في البداية ، كانت فكرة الدرجة المئوية قائمة على الأساسيات حالات التجميعالماء: لذلك ، تم أخذ درجة حرارة التجمد على أنها 0 درجة. وبالتالي ، فإن درجات الحرارة الأقل من 0 ، أي تلك التي يكون فيها الماء في حالة صلبة ، تمت إحالتها إلى درجات حرارة سالبة. تم أخذ نقطة غليان الماء على أنها 100 درجة: هذه النقاط المرجعية جعلت من الممكن حساب مدى 1 درجة مئوية.

بعد ذلك ، تم تطوير مقياس كلفن ، مع الأخذ الصفر المطلق، أي درجة الحرارة الدنيا الممكنة فيزيائيًا ، بالنسبة إلى 0 درجة كلفن (أو 0) ، تم ضبط مقياسي كلفن وسلزيوس مع بعضهما البعض. الآن ، لضبط درجة حرارة مادة ما بالدرجات المئوية ، عليك إضافة 273.15 إلى درجة الحرارة على مقياس كلفن.

درجة حرارة فهرنهايت

طور العالم الألماني غابرييل فهرنهايت مقياسه بالتزامن تقريبًا مع درجة مئوية: في عام 1724. لقد أخذ في الاعتبار ، مثل درجة مئوية ، حالة الماء ، لكنه حددها بأرقام أخرى. إذن ، الماء على مقياس فهرنهايت 32 درجة ، ونقطة الغليان 212 درجة. بناءً على نطاق درجة الحرارة هذا ، تم قياس قيمة واحد ، وهي 1/180 من الفرق بين نقطتي التجمد والغليان للماء بالدرجات.

العلاقة بين مئوية وفهرنهايت

لتنفيذ قيم درجة الحرارة من مقياس سيليزيوس إلى مقياس فهرنهايت والعكس ، توجد صيغ خاصة: على سبيل المثال ، درجة حرارة مئوية \ u003d (درجة حرارة فهرنهايت - 32) * 5/9. على سبيل المثال ، 120 درجة فهرنهايت تساوي 48.9 درجة مئوية وفقًا لهذه الصيغة.

للترجمة العكسية ، يمكنك استخدام الصيغة التالية: درجة حرارة فهرنهايت \ u003d درجة حرارة مئوية * 9/5 + 32. على سبيل المثال ، 20 درجة مئوية في هذه الصيغة تساوي 68 درجة فهرنهايت. علاوة على ذلك ، يمكن أيضًا استخدام هاتين الصيغتين لتحويل درجات الحرارة السالبة بالدرجة المئوية إلى مقياس فهرنهايت.

يُستخدم المقياس المئوي في جميع أنحاء العالم لقياس درجة الحرارة ، ولكن هناك بعض البلدان التي لا تزال تستخدم الفهرنهايت.

وتشمل هذه إنجلترا والولايات المتحدة الأمريكية. كان هذا المقياس مفيدًا منذ حوالي 300 عام ، لكن تطبيقه أصبح الآن أكثر صعوبة. بعد كل شيء ، لهذا تحتاج إلى القيام بتحويل الفهرنهايت إلى درجة مئوية والعكس صحيح.

لتحويل درجات فهرنهايت إلى سلزيوس بشكل صحيح ، يجدر التفكير في صيغة خاصة.

وهي من نوعين:

• درجة مئوية = (درجة فهرنهايت - 32) / 1.8. من فهرنهايت إلى مئوية.
• درجة فهرنهايت = 1.8 درجة مئوية + 32. من مئوية إلى فهرنهايت.

وفقًا للصيغ ، من أجل العثور على التحويل الدقيق للفهرنهايت إلى درجة مئوية ، يلزم طرح 32 من مقياس فهرنهايت الأصلي والقسمة على 1.8.

لتوضيح ذلك ، يجدر التفكير في مثال لتحديد درجة مئوية في 90 فهرنهايت:

(90-32) / 1.8 ، اتضح حوالي 32.20 درجة مئوية.

لكن صيغة إيجاد فهرنهايت في 25 مئوية معكوسة:

1.8 * 25 + 32 = 77 درجة فهرنهايت

ملحوظة! تعتبر القيمة 1.8 معادلة لفرق درجة الحرارة 10 درجة مئوية.

ويترتب على ذلك أن اختلاف درجة واحدة مئوية سيكون هو نفسه فرق 1.8 درجة فهرنهايت.

كيفية ترجمة درجة حرارة جسم الإنسان

على مقياس سيليزيوس ، تكون درجة حرارة الشخص الطبيعية 36.60 درجة مئوية.

يجب استبدال هذه البيانات في الصيغة ونحصل على:

1.8 * 36.6 + 32 = 97.88. الرقم الناتج قريب من قيمة 100. إذا كان فهرنهايت أكبر درجة الحرارة العاديةأخذ القيمة 37 ، ثم اتضح مثل هذا: 1.8 * 37 + 32 = 98.6. لا يزال أقل من 1000.

ومع ذلك ، فإن الطريقة الأبسط للترجمة أقل دقة - اضرب درجة الحرارة المئوية في 2 وأضف 30.

إذا أخذنا في الاعتبار مؤشر 23 درجة مئوية كمثال ، فسيظهر: 23 * 2 + 30 = 76 درجة فهرنهايت.

كما ترى من المثال السابق ، فإن هامش الخطأ هو 2 درجة فهرنهايت ، لذا من هنايمكن أن توفر معلومات إرشادية.

عند إجراء الحسابات ، على العكس من ذلك - من فهرنهايت إلى مئوية ، تحتاج إلى التقديم صيغة عكسية: (76-30) / 2 = 23 درجة مئوية.

نسبة الدرجة

كنسب إرشادية للمقياسين لقياس درجة الحرارة ، يمكن للمرء أن يأخذ كأساس القيم القياسية لدرجات الحرارة - غليان الماء ، وذوبان الجليد ، ودرجة حرارة الجسم الطبيعية للشخص السليم.

بالدرجة المئوية ستكون - 1000 أو 00 أو 36.60 أو 370. وعلى مقياس فهرنهايت ، ستكون هذه الأرقام مختلفة - 2120 ، 320 وحوالي 980.

المفهوم الرئيسي في قياس درجة الحرارة هو الصفر المطلق - هذه قيمة نظرية تمثل نقطة مرجعية ومرجع لاستخدام أي أنظمة.

تتميز هذه القيمة بغياب حركة جسيمات المادة. بالنسبة لنسبة مئوية وفهرنهايت ، فهذه مؤشرات تساوي -273.15 و -459.67 درجة.

مقياس الفروق بين القياسات في الجدول

لفهم كيف يختلف مقياس فهرنهايت عن مقياس سلزيوس ، يجدر النظر في نسبة القيم.

سيساعدك الجدول الذي يحتوي على مؤشرات على إعادة حساب الفرق بين الدرجات وتحديدها:

إذا أخذنا في الاعتبار مقياسين ، فيمكن ملاحظة أن مقياس سيليزيوس سيكون في المقدمة. حتى أنه يقول أنه يستخدم في جميع البلدان حول العالم. هذا بسبب بساطته ودقته.

لفهم ما هو الفرق ، يجب الانتباه إلى بعض الميزات:

• مقياس فهرنهايت له علامة منخفضة ، يساوي درجة الحرارةذوبان الجليد والأمونيا.

  أدنى مؤشر لمقياس سيليزيوس هو درجة حرارة ذوبان الجليد والماء المتجمد.

• تعادل أرقام فهرنهايت من 1 إلى 100 درجة قيم مئوية من -18 إلى 38 درجة.
• الفهرنهايت ، مثل كلفن ، وحدة قياس قديمة.

  تم استخدامه في الدول الدافئة، حيث لا توجد انخفاضات قوية في درجات الحرارة ، ولا تظهر موازين الحرارة قيمًا سالبة.

  لكن المقياس المئوي قادر على إظهار أدنى قراءات ناقص بدقة ، لذلك يتم استخدامه لقياس درجة الحرارة لدى البشر والحيوانات.

• مؤشر 320F هو 00 درجة مئوية ، لذا فإن المقياس المئوي هو الأكثر ملاءمة للإدراك.
• درجة حرارة احتراق الورق 451 درجة مئوية.

  في أوائل عام 1953 ، ابتكر الكاتب راي برادبري رواية فهرنهايت 451 ، لكنه أخطأ في ذلك لأن الورق يشتعل عند 451 درجة مئوية ، وليس فهرنهايت.

مثير للاهتمام! في بريطانيا ، يتم استخدام كل من الدرجة المئوية والفهرنهايت عند وصف درجة الحرارة ، ويشار إلى الفرق بينهما في جدول التحويل.

ومن المعتاد أيضًا أن يشيروا إلى درجات حرارة سالبة بالدرجات المئوية ودرجات حرارة موجبة بالفهرنهايت.

كم يساوي صفر درجة مئوية فهرنهايت

كم يساوي صفر درجة مئوية فهرنهايت؟ كما ذكرنا سابقاً ، درجة تجمد الماء وذوبان الجليد بالفهرنهايت 320. من هذا يتبع 00С = 320F.

مقياس فهرنهايت غير عادي. لذا ، فإن درجة انصهار الجليد عليه هي + 32 درجة فهرنهايت ، بينما درجة غليان الماء في الوضع الطبيعي الضغط الجوي- + 212 درجة فهرنهايت.

وإذا كانت درجة حرارة التجمد على مقياس سلزيوس 0 درجة ماء نقي، ثم فهرنهايت لم يستخدم الماء ، بل خليط من الماء والأمونيا والملح بنسبة 1: 1: 1.

بالنسبة للكثيرين ، مقياس فهرنهايت غير مفهوم ومعقد. بالطبع ، لأنه يتم الإشارة إلى الدرجات الموجودة عليها بطريقة مختلفة تمامًا وغير عادية.

وفي الترجمة ، يمكن أن تستغرق المقارنة وقتًا طويلاً ، وقد لا تكون دقيقة دائمًا.

لهذا السبب ، في نهاية الستينيات والسبعينيات تقريبًا ، تخلت عنها العديد من الدول تمامًا ، وتحولت إلى قياس درجة الحرارة على مقياس مئوية.

فيديو مفيد

تعلمت البشرية قياس درجة الحرارة منذ حوالي 400 عام. لكن الأدوات الأولى ، التي تذكرنا بمقاييس الحرارة الحالية ، ظهرت فقط في القرن الثامن عشر. كان غابرييل فهرنهايت مخترع مقياس الحرارة الأول. في المجموع ، تم اختراع العديد من مقاييس درجات الحرارة المختلفة في العالم ، بعضها كان أكثر شيوعًا ولا يزال قيد الاستخدام ، والبعض الآخر قد توقف تدريجياً عن الاستخدام.

مقاييس درجة الحرارة هي أنظمة لقيم درجة الحرارة التي يمكن مقارنتها مع بعضها البعض. نظرًا لأن درجة الحرارة ليست كمية خاضعة للقياس المباشر ، فإن قيمتها ترتبط بتغير في حالة درجة حرارة مادة ما (على سبيل المثال ، الماء). على جميع مقاييس درجة الحرارة ، كقاعدة عامة ، يتم تثبيت نقطتين ، تقابل درجات حرارة الانتقال للمادة الحرارية المختارة إلى مراحل مختلفة. هذه هي ما يسمى بالنقاط المرجعية. ومن الأمثلة على ذلك نقطة غليان الماء ، ونقطة تصلب الذهب ، وما إلى ذلك. تؤخذ إحدى النقاط على أنها الأصل. يتم تقسيم الفاصل الزمني بينهما إلى عدد معين من الأجزاء المتساوية ، والتي تكون مفردة. درجة واحدة مقبولة عالميا كوحدة.

مقياس درجة الحرارة الأكثر شيوعًا والأكثر استخدامًا في العالم هو مقياس درجة مئوية وفهرنهايت. ومع ذلك ، سننظر في المقاييس المتاحة بالترتيب ونحاول مقارنتها من حيث سهولة الاستخدام والفوائد العملية. أشهر الموازين خمسة:

1. اخترع عالم ألماني فهرنهايت مقياس فهرنهايت. في واحدة من البرد أيام الشتاءفي عام 1709 ، انخفض الزئبق في ميزان الحرارة الخاص بالعالم إلى درجة حرارة منخفضة للغاية ، واقترح أن يأخذها على أنها صفر على المقياس الجديد. كانت درجة الحرارة نقطة مرجعية أخرى. جسم الانسان. كانت نقطة تجمد الماء على مقياسها + 32 درجة ، ودرجة الغليان + 212 درجة. مقياس فهرنهايت غير مدروس بشكل خاص أو مناسب. في السابق ، كان يستخدم على نطاق واسع في الوقت الحاضر - على وجه الحصر تقريبًا في الولايات المتحدة.

2. وفقًا لمقياس ريومور ، الذي اخترعه العالم الفرنسي رينيه دي ريومور عام 1731 ، فإن نقطة تجمد الماء هي النقطة المرجعية الدنيا. يعتمد المقياس على استخدام الكحول ، الذي يتمدد عند تسخينه ، تم أخذ جزء من الألف من حجم الكحول في الخزان والأنبوب عند الصفر كدرجة. هذا المقياس خارج الاستخدام الآن.

3. وفقًا لمقياس سيليزيوس (الذي اقترحه السويدي عام 1742) ، يتم أخذ درجة حرارة خليط الثلج والماء (درجة الحرارة التي يذوب فيها الجليد) على أنها صفر ، والنقطة الرئيسية الأخرى هي درجة حرارة غليان الماء. تقرر تقسيم الفاصل الزمني بينهما إلى 100 جزء ، وتم أخذ جزء واحد كوحدة قياس - درجة مئوية. أكثر عقلانية من مقياس فهرنهايت ومقياس ريومور ، ويستخدم الآن في كل مكان.

4. اخترع مقياس كلفن في عام 1848 من قبل اللورد كيلفن (العالم الإنجليزي دبليو طومسون). على ذلك ، تقابل نقطة الصفر الأدنى درجة الحرارة الممكنة، حيث تتوقف حركة جزيئات المادة. تم حساب هذه القيمة نظريًا عند دراسة خصائص الغازات. على مقياس سيليزيوس ، تقابل هذه القيمة تقريبًا - 273 درجة مئوية ، أي أن صفرًا بالدرجة المئوية هو 273 كلفن.

5. (باسم الفيزيائي الاسكتلندي و. رانكين) له نفس مبدأ مقياس كلفن ، والبعد هو نفسه مقياس فهرنهايت. لم يتم استخدام هذا النظام على نطاق واسع.

يمكن بسهولة تحويل قيم درجة الحرارة التي يوفرها مقياس فهرنهايت ودرجة مئوية إلى بعضها البعض. عند ترجمة "في العقل" (أي بسرعة ، بدون استخدام جداول خاصة) قيم فهرنهايت بالدرجات المئوية ، تحتاج إلى تقليل الرقم الأصلي بمقدار 32 وحدة وضربه في 5/9. على العكس من ذلك (من مقياس سيليزيوس إلى فهرنهايت) - اضرب القيمة الأصلية في 9/5 وأضف 32. للمقارنة: درجة الحرارة بالدرجة المئوية هي 273.15 درجة ، بالفهرنهايت - 459.67 درجة.

مئوية وفهرنهايت.

تُقاس درجة الحرارة في روسيا تاريخيًا بالدرجات المئوية. يدرك الجميع أنه عند درجة حرارة +27 درجة مئوية ، يكون الجو حارًا ، وفي درجة حرارة - 35 درجة مئوية لا يمكنك الذهاب إلى المدرسة ... إذا قمت بقياس درجة حرارتك ، وكان مقياس الحرارة يقرأ 36.6 درجة مئوية ، فلا يمكنك تجنب التحكم ، لن تتظاهر بالمرض.

لكن في الولايات المتحدة الأمريكية أو إنجلترا ، لا أحد يعرف كيفية استخدام موازين الحرارة لدينا ، لأن درجة الحرارة هناك تُقاس بالدرجات فهرنهايت.لماذا؟

يحدث أن نفس المشكلة العلمية تم تطويرها بشكل مستقل من قبل علماء مختلفين. لذلك ، في القرن الثامن عشر ، عمل العديد من العلماء في وقت واحد تقريبًا لدراسة خصائص درجة الحرارة ، وقام كل منهم بإنشاء مقياسه الخاص ، واليوم يتم استخدام اثنين فقط على نطاق واسع. موازين درجة الحرارة- مئوية وفهرنهايت.

دانيال غابرييل فهرنهايت - عالم فيزياء ألماني ، كان يعمل في تصنيع الأدوات والأجهزة المادية. اخترع الكحول و موازين الحرارة الزئبقية. لقد صنعت مقياس درجة الحرارة الخاص بي.

أندرس سيلسيوس عالم فلك وفيزيائي سويدي. كانت الدرجة المئوية أول من قام بقياس سطوع النجوم ، وإنشاء العلاقة بين الأضواء الشمالية والتقلبات في المجال المغناطيسي للأرض. لقد صنعت مقياس درجة الحرارة الخاص بي.

كيف تختلف مقاييس درجة الحرارة هذه عن بعضها البعض؟

عندما تصور فهرنهايت مقياس درجة الحرارة الخاص به ، أراد أن يكون مريحًا قدر الإمكان لأي شخص ولن يكون لديه القيم السالبة. لذلك ، بالنسبة للطرف السفلي من المقياس ، اختار أدنى درجة حرارة معروفة في ذلك الوقت - نقطة انصهار خليط من الثلج والأمونيا - وحددها على أنها 0 درجة فهرنهايت ("صفر" درجة فهرنهايت).

كما أدخلت درجة مئوية 0 درجة مئوية (مئوية) - هذه هي نقطة تجمد الماء وذوبان الجليد ، و 100 درجة مئوية هي نقطة غليان الماء.

تبين أن ترمومتر فهرنهايت ودرجة مئوية مختلفان تمامًا:

توجد صيغ مختلفة يمكنك بواسطتها تحويل الدرجات المئوية إلى فهرنهايت والعكس صحيح. لكن لا أحد يستخدمها عادة - لماذا؟ بعد كل شيء ، اليوم في أي بلد في العالم يمكنك شراء مقياس حرارة مألوف لك ، ويتم تمييز العديد من موازين الحرارة على الفور على كلا المقياسين ، ويتم نشر توقعات الطقس على الإنترنت بوحدات قياس مختلفة!

لكن من عنوان هذا الكتاب لكاتب الخيال العلمي راي برادبري ، يعرف العالم كله تمامًا درجة حرارة الورق المحترق - 451 درجة فهرنهايت.

على الرغم من حقيقة أن العالم بأسره يستخدم مقياس مئوية لقياس درجة الحرارة ، لا تزال هناك دول تستخدم مقياس فهرنهايت. مثال صارخ- إنجلترا والولايات المتحدة الأمريكية. منذ حوالي 300 عام كانت مفيدة للغاية ، لكنها الآن غير مريحة للغاية ، حيث يتعين عليك تحويل فهرنهايت إلى درجة مئوية والعكس صحيح. على سبيل المثال ، أدى خطأ أثناء النقل من نظام إلى آخر إلى حقيقة أن مسبارًا تابعًا لوكالة ناسا تبلغ قيمته أكثر من 125 مليون دولار تحطم في الغلاف الجوي للمريخ. سنعرض ونخبرك بكيفية تحويل الدرجات بشكل صحيح من مقياس إلى آخر ، بالإضافة إلى إعطاء جدول لنسب درجة الحرارة.

نسبة درجة الحرارة على مقياس فهرنهايت ودرجة مئوية

	فهرنهايت	درجة مئوية
نقطة غليان الماء	212 درجة	100 درجة
	194 درجة	90 درجة
	176 درجة	80 درجة
	158 درجة	70 درجة
	140 درجة	60 درجة
	122 درجة	50 درجة
	104 درجة	40 درجة
	86 درجة	30 درجة
	68 درجة	20 درجة
	50 درجة	10 درجة
نقطة تجمد الماء	32 درجة	0°
	14 درجة	-10 درجة
	0°	-17.8 درجة
درجة حرارة الصفر المطلق	-459.67 درجة	-273.15 درجة

الترجمة من فهرنهايت إلى درجة مئوية:يتم طرح 32 من الشكل الأصلي وضربه في 5/9.
الترجمة من الدرجة المئوية إلى فهرنهايت:يتم ضرب الرقم الأصلي في 9/5 ويضاف 32.