تحويل فهرنهايت إلى كلفن
لتحويل درجة الحرارة من فهرنهايت إلى كلفن، اطرح 32، ثم اضرب في 5/9، ثم أضف 273.15؛ أو بطريقة مكافئة: أضف 459.67 ثم اضرب في 5/9. وبذلك تساوي 32 °F ما مقداره 273.15 K، وتساوي 70 °F نحو 294.26 K.
1 درجة فهرنهايت = 255.928 كلفن
K = (°F − 32) × 5/9 + 273.15
تغييران في المقياس في خطوة واحدة
يختلف الفهرنهايت عن الكلفن في نقطة الصفر وفي حجم الدرجة معًا، لذلك يتألف التحويل من خطوتين. درجة الفهرنهايت تساوي 5/9 من درجة الكلفن، وصفر الفهرنهايت يقع فوق الصفر المطلق بمقدار 459.67 درجة. وأوضح صيغة لذلك هي K = (°F + 459.67) × 5/9. وتعطي الطريقة عبر السلسيوس النتيجة نفسها: 98.6 °F تساوي 37 °C، أي 310.15 K.
بعض القيم المرجعية للمقارنة: 0 °F تساوي 255.37 K، ونقطة تجمد الماء عند 32 °F تساوي 273.15 K، وغرفة حرارتها 70 °F تساوي 294.26 K، وغليان الماء عند 212 °F يساوي 373.15 K. وعند −40 °F يلتقي مقياس الفهرنهايت مع السلسيوس، وهي 233.15 K.
كيف تحوّل من درجات فهرنهايت إلى كلفن
K = (°F − 32) × 5/9 + 273.15
25 °F → 269.261 K
- ابدأ بالقيمة بوحدة درجات فهرنهايت.
- طبّق المعادلة K = (°F − 32) × 5/9 + 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.
مجالات استخدام هذا التحويل، ومقياس رانكين
كثيرًا ما يملك الطلاب والمهندسون في الولايات المتحدة بيانات بالفهرنهايت ومعادلات تتطلب درجة حرارة مطلقة، مثل قوانين الغازات أو الإشعاع أو كفاءة المحركات الحرارية. وتعتمد كتب الفيزياء ومعظم البرامج العلمية الكلفن، لذا يُعد هذا التحويل خطوة معتادة في الواجبات وتقارير المختبر.
وللديناميكا الحرارية الأمريكية مقياسها المطلق الخاص أيضًا، وهو مقياس رانكين، نسبةً إلى المهندس الإسكتلندي ويليام رانكين. يستخدم درجات بحجم درجة الفهرنهايت تبدأ من الصفر المطلق، أي °R = °F + 459.67. وتحويل رانكين إلى كلفن مجرد ضرب في 5/9، وهذا هو الاختصار الوارد في الصيغة أعلاه. ولا تزال جداول البخار القديمة وبعض أعمال الطيران والفضاء تستخدم درجات رانكين.
درجات فهرنهايت بوحدة كلفن والعكس
مقرَّبة إلى ست خانات معنوية. غيّر أي قيمة في المحوّل أعلاه للحصول على رقم دقيق.
| درجات فهرنهايت (°F) | كلفن (K) |
|---|---|
| -40 | 233.15 |
| -20 | 244.261 |
| 0 | 255.372 |
| 10 | 260.928 |
| 20 | 266.483 |
| 32 | 273.15 |
| 40 | 277.594 |
| 50 | 283.15 |
| 60 | 288.706 |
| 68 | 293.15 |
| 70 | 294.261 |
| 75 | 297.039 |
| 80 | 299.817 |
| 90 | 305.372 |
| 98.6 | 310.15 |
| 100 | 310.928 |
| 120 | 322.039 |
| 150 | 338.706 |
| 200 | 366.483 |
| 212 | 373.15 |
| 350 | 449.817 |
| 400 | 477.594 |
| كلفن (K) | درجات فهرنهايت (°F) |
|---|---|
| 0 | -459.67 |
| 50 | -369.67 |
| 100 | -279.67 |
| 200 | -99.67 |
| 250 | -9.67 |
| 260 | 8.33 |
| 270 | 26.33 |
| 273.15 | 32 |
| 280 | 44.33 |
| 290 | 62.33 |
| 293.15 | 68 |
| 300 | 80.33 |
| 310 | 98.33 |
| 320 | 116.33 |
| 350 | 170.33 |
| 373.15 | 212 |
| 400 | 260.33 |
| 500 | 440.33 |
| 600 | 620.33 |
| 800 | 980.33 |
| 1,000 | 1,340.33 |
| 1,500 | 2,240.33 |
فخ ترتيب العمليات
الخطأ الشائع هو الضرب قبل الطرح. فالعملية 212 × 5/9 − 32 + 273.15 تعطي 359 K وهي نتيجة خاطئة؛ يجب أولًا إزالة فارق 32 درجة، ثم الضرب في النسبة، ثم الانتقال إلى الكلفن. وخطأ آخر هو التوقف عند السلسيوس وكتابة النتيجة بوحدة K. فإذا كان ناتجك رقمًا صغيرًا لدرجة حرارة طقس عادية، فأنت ما زلت في السلسيوس.
لقراءات السلسيوس استخدم تحويل Celsius إلى Kelvin، ولدرجات حرارة الطقس اليومية استخدم تحويل Fahrenheit إلى Celsius.
الأسئلة الشائعة
- كم تساوي 0 °F بالكلفن؟
- 0 °F تساوي 255.37 K.
- كم تساوي درجة حرارة الجسم بالكلفن؟
- 98.6 °F، أي 37 °C، تساوي 310.15 K.
- هل توجد معادلة من سطر واحد للتحويل من °F إلى K؟
- نعم: K = (°F + 459.67) × 5/9. وهي مطابقة لطرح 32 ثم الضرب في 5/9 ثم إضافة 273.15.
- كم يساوي الصفر المطلق بالفهرنهايت؟
- الصفر المطلق، 0 K، يساوي −459.67 °F.
- ما هو مقياس رانكين؟
- مقياس حرارة مطلق بدرجات بحجم درجة الفهرنهايت. 0 °R هو الصفر المطلق، ويتجمد الماء عند 491.67 °R، والكلفن يساوي رانكين مضروبًا في 5/9.