مقياس درجة الحرارة

تعريف درجة الحرارة

تعتبر درجة الحرارة من المصطلحات الشائعة التي نواجهها يومياً، سواء في تقارير الطقس أو خلال الأحاديث حول الصحة أو في الأبحاث العلمية. تُعرف درجة الحرارة بأنها مقياس لمقدار الطاقة الحرارية التي يمتلكها جسم معين، كما أنها تعكس كمية الطاقة الحركية التي تمتلكها ذرات المادة. توجد علاقة معقدة بين الطاقة الحركية للجزئيات ودرجة الحرارة، ويمكن التعبير عنها باستخدام معادلات رياضية.

التفريق بين الحرارة ودرجة الحرارة

من الضروري التمييز بين مصطلحي الحرارة ودرجة الحرارة، حيث يخلط الكثيرون بينهما ويعتبرونهما مترادفين. الحرارة تعد شكلاً من أشكال الطاقة، بينما درجة الحرارة تشير إلى درجة سخونة أو برودة جسم معين، وهي التي تحدد اتجاه انتقال الحرارة. فعادةً ما تنتقل الحرارة من الجسم الأكثر سخونة إلى الجسم الأقل سخونة.

وحدات قياس درجة الحرارة

توجد عدة وحدات لقياس درجات الحرارة، يتفاوت استخدامها بين الدول، وكل وحدة منها لها استخداماتها الخاصة. من بين هذه الوحدات

الكلفن يُرمز لها بـ K، وهي الوحدة المعتمدة وفقاً للنظام الدولي للوحدات SI. على الرغم من ندرة استخدامها في الحياة اليومية، إلا أنها تُستخدم بكثرة في المجالات العلمية لقياس نشاط جزيئات المادة. يُعرف الكلفن أيضاً باسم “الصفر المطلق” باعتباره أقل درجة يمكن تحقيقها طبيعياً، حيث تتوقف عندها حركة الجزيئات.
السيليزيus يُرمز لها بـ °C، وتعرف أيضاً بالدرجة المئوية، وهي الوحدة الأكثر شيوعاً في الاستخدام اليومي. تُستخدم لوصف درجة حرارة الهواء والمناخ أو لقياس حرارة جسم الإنسان. يمثل الصفر في هذه الوحدة نقطة تجمد الماء، ودرجة واحدة من السيليزيus تعادل 1/100 من الفارق بين درجة غليان وتجمد الماء عند ضغط مقاييس مقياسي.
الفهرنهايت يُرمز لها بـ °F، وهي الوحدة الأكثر استخداماً في الولايات المتحدة الأمريكية، على عكس معظم الدول التي تعتمد على السيليزيus. يتمثل الفرق بين كلا النظامين في أن درجة تجمد الماء تساوي 32 °F، بينما تبلغ درجة غليان الماء 212 °F.

التحويل بين وحدات قياس درجة الحرارة

يمكن تحويل درجات الحرارة بين الوحدات المختلفة باستخدام مجموعة من المعادلات الرياضية. وفيما يلي بعض هذه العلاقات

درجة كيلفن = الدرجة المئوية + 273.15، أو بالصورة الرياضية K = °C + 273.15
درجة كيلفن = (الدرجة الفهرنهايتية + 459.67) / 1.8، أي K = (°F + 459.67) / 1.8
درجة سيليزيus = (الدرجة الفهرنهايتية – 32) / 1.8، أو بالصورة الرياضية °C = (°F – 32) / 1.8