تحويل سيلسيوس إلى كلفن
لتحويل درجة سيلسيوس إلى كلفن أضف 273.15 بالضبط: 0 °C تساوي 273.15 K، و25 °C تساوي 298.15 K، و100 °C تساوي 373.15 K. مقدار الدرجة الواحدة متطابق في المقياسين، فلا يتغير سوى نقطة البداية.
1 درجة سلسيوس = 274.15 كلفن
K = °C + 273.15
لماذا يعتمد العلم على الكلفن
الكلفن مقياس مطلق: الصفر 0 K هو الصفر المطلق، وهو النقطة التي تبلغ عندها طاقة النظام الحرارية أدنى قيمة ممكنة. وقوانين مثل قانون الغاز المثالي PV = nRT لا تعمل إلا بدرجات الحرارة المطلقة. فتسخين الهواء من 20 °C إلى 40 °C لا يضاعف ضغطه داخل خزان مغلق، لأن ذلك بالكلفن يعني الانتقال من 293.15 K إلى 313.15 K، أي زيادة تقل قليلًا عن 7%.
تعود الفكرة إلى ويليام تومسون، الذي عُرف لاحقًا باللورد كلفن، وقد اقترح مقياسًا مطلقًا لدرجة الحرارة عام 1848. وتستخدمه الكيمياء والفيزياء وفيزياء درجات الحرارة المنخفضة جدًا وعلم الفلك، وكذلك كل معادلة تضرب في درجة الحرارة أو تقسم عليها.
جدول التحويل من درجات سلسيوس إلى كلفن
مقرَّبة إلى ست خانات معنوية. غيّر أي قيمة في المحوّل أعلاه للحصول على رقم دقيق.
| درجات سلسيوس (°C) | كلفن (K) |
|---|---|
| -40 | 233.15 |
| -30 | 243.15 |
| -20 | 253.15 |
| -10 | 263.15 |
| -5 | 268.15 |
| 0 | 273.15 |
| 5 | 278.15 |
| 10 | 283.15 |
| 15 | 288.15 |
| 20 | 293.15 |
| 22 | 295.15 |
| 25 | 298.15 |
| 30 | 303.15 |
| 35 | 308.15 |
| 37 | 310.15 |
| 40 | 313.15 |
| 50 | 323.15 |
| 60 | 333.15 |
| 70 | 343.15 |
| 80 | 353.15 |
| 90 | 363.15 |
| 100 | 373.15 |
| كلفن (K) | درجات سلسيوس (°C) |
|---|---|
| 0 | -273.15 |
| 50 | -223.15 |
| 100 | -173.15 |
| 200 | -73.15 |
| 250 | -23.15 |
| 260 | -13.15 |
| 270 | -3.15 |
| 273.15 | 0 |
| 280 | 6.85 |
| 290 | 16.85 |
| 293.15 | 20 |
| 300 | 26.85 |
| 310 | 36.85 |
| 320 | 46.85 |
| 350 | 76.85 |
| 373.15 | 100 |
| 400 | 126.85 |
| 500 | 226.85 |
| 600 | 326.85 |
| 800 | 526.85 |
| 1,000 | 726.85 |
| 1,500 | 1,226.85 |
كيف تحوّل من درجات سلسيوس إلى كلفن
K = °C + 273.15
25 °C → 298.15 K
- ابدأ بالقيمة بوحدة درجات سلسيوس.
- طبّق المعادلة K = °C + 273.15؛ فمقاييس الحرارة لها نقاط صفر مختلفة، ولا يكفي معامل واحد.
- قرّب النتيجة إلى الدقة التي يحتاجها عملك: أعداد صحيحة للاستخدام اليومي، وكسور عشرية أكثر للهندسة أو الوصفات.
كيف يُعرَّف الكلفن
ابتداءً من عام 1954 ارتبط المقياس بالنقطة الثلاثية للماء، المحددة بدقة عند 273.16 K، أي 0.01 °C. ومنذ مراجعة النظام الدولي للوحدات عام 2019 صار الكلفن معرَّفًا بتثبيت ثابت بولتزمان عند القيمة 1.380649 × 10⁻²³ J/K بدقة. أما مقياس سلسيوس فيُعرَّف انطلاقًا من الكلفن، ولذلك فإن الفرق 273.15 دقيق بحكم التعريف.
وفي مؤتمر عام 1967 تغيّر الاسم والرمز أيضًا: الوحدة هي الكلفن ورمزها K، وليس «درجات كلفن» ولا °K. فتكتب 300 K، بينما يحتفظ مقياس سلسيوس بعلامة الدرجة، مثل 26.85 °C.
أخطاء شائعة
تقريب الفرق إلى 273 مقبول في الحسابات التقريبية، لكنه يضيف خطأ مقداره 0.15 K يظهر في تقارير المختبر وإجابات الكتب الدراسية. ومن الأخطاء الشائعة الأخرى تحويل فرق درجات الحرارة: فارتفاع قدره 10 °C يساوي ارتفاعًا قدره 10 K تمامًا دون إضافة 273.15، لأن مقدار الدرجة واحد.
وللتحويل في الاتجاه المعاكس استخدم تحويل الكلفن إلى سلسيوس. وإذا كانت البداية من فهرنهايت، فإن تحويل فهرنهايت إلى كلفن يتولى الخطوة الإضافية.
الأسئلة الشائعة
- كم تساوي درجة حرارة الغرفة بالكلفن؟
- غرفة درجة حرارتها 20 °C تساوي 293.15 K؛ وعند 22 °C تساوي 295.15 K.
- هل يمكن أن تكون درجة الحرارة بالكلفن سالبة؟
- لا. 0 K هو الصفر المطلق، لذا فكل درجة حرارة فعلية موجبة بالكلفن، حتى لو كانت قراءات سلسيوس تحت الصفر شائعة.
- لماذا 273.15 وليس 273؟
- ثُبّت صفر سلسيوس أقل بمقدار 0.01 K من النقطة الثلاثية للماء، التي عُرّفت بأنها 273.16 K. وبذلك تكون 0 °C مساوية تمامًا لـ 273.15 K.
- هل أكتب °K أم K؟
- اكتب K. فقد أُسقطت علامة الدرجة من الكلفن عام 1967، لذا فالصيغة الصحيحة 300 K، أما 300 °K فقديمة.
- كم يساوي الصفر المطلق بدرجة سيلسيوس؟
- الصفر المطلق، 0 K، يساوي −273.15 °C.