مئوية مقابل كيلفن: الفرق والمقارنة

يتم استخدام كل من مئوية وكلفن كوحدات لقياس درجة الحرارة. ويمثلهما رمزان مختلفان، ^oC لـ Celsius و K لـ Kelvin.

يتم استخدام كل منهما في أماكن مختلفة، وفي معظم الأحيان، يتم استخدام الدرجة المئوية للأغراض العامة والحسابات البسيطة، ويستخدم كلفن في المزيد من المسائل العلمية.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. Celsius هو مقياس درجة حرارة يعتمد على نقاط التجمد والغليان للماء ، بينما Kelvin هو مقياس درجة حرارة مطلقة يعتمد على حركة الجسيمات.
2. تحتوي الدرجة المئوية على 100 درجة بين نقطتي تجمد الماء وغليانه ، بينما يبدأ كلفن من الصفر المطلق ، حيث لا تتمتع جميع الجسيمات بحركة.
3. تُستخدم الدرجة المئوية في قياسات درجات الحرارة اليومية ، بينما يُستخدم كلفن في التطبيقات العلمية والهندسية.

مئوية مقابل كيلفن 

مئوية هو مقياس لدرجة الحرارة يسمى بالكامل مقياس مئوية أو مقياس مئوية ويعطي درجة الحرارة في شكل الفرق من نقطة مرجعية. كلفن هي وحدة درجة الحرارة في النظام الدولي للوحدات (SI) والتي يتم تمثيلها بـ K، ويتم تحديد المقياس بواسطة النقطة الثلاثية أو ثابت بولتزمان.

مقياس مئوية ممثلة بوحدة درجة مئوية (^oج) مقياس الفرق بين درجتي حرارة. بكلمات أبسط ، هو نطاق درجات الحرارة على مقياس درجة مئوية.

أساس المقياس يؤخذ بالغليان و نقطة التجمد من الماء 100^oC و 0^oC على التوالي.

تم تطوير مقياس كلفن بواسطة William Thomson، 1^st البارون كلفن الذي سمي المقياس على اسمه وأخذ الرمز على أنه تغير ك.ي.

يتم أخذ كلفن كوحدة SI لدرجة الحرارة. 

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	درجة مئوية	كلفن
تعريف المصطلحات	يتم تعريف المقياس المئوي بناءً على درجة غليان وتجميد الماء	تم تحديد القيمة على مقياس كلفن بالنقطة الثلاثية التي تغيرت بعد ذلك إلى ثابت بولتزمان.
الرموز المستخدمة	يتم تمثيله من خلال استخدام oC أو ببساطة o يستخدم أيضًا للإبلاغ عن درجة الحرارة بالدرجة المئوية	يتم تمثيله بالرمز K ولا يتم استخدام درجة الرمز على عكس جميع الوحدات الأخرى.
الفرق في النقاط	تم الإبلاغ عن نقاط التجمد والغليان للماء على أنها 0oC و 100oC.	تم الإبلاغ عن نقاط التجمد والغليان للماء على أنها 273 كلفن و 373 كلفن.
الحركة الجزيئية	لا يأخذ في الاعتبار الحركات الجزيئية للجسيم أثناء القياس.	إنه يأخذ في الاعتبار جانب الحركة الجزيئية أثناء إعداد التقارير لأنه يعمل على صيغة kT
إستعمال الوحدات	في الغالب يتم استخدام هذا المقياس يوميًا للإبلاغ عن درجة الحرارة حيث لا يلزم وجود رقم دقيق	يستخدم هذا المقياس في معظم الصيغ والحسابات العلمية نظرًا لكونه أكثر دقة.
أمثلة	يتم تمثيل درجة حرارة جسم الإنسان في معظم الأوقات على مقياس سيليزيوس	في الحسابات العلمية مثل تلك الخاصة بالطاقة الحركية حيث يجب أن تكون درجة الحرارة مرتبطة بالمادة الداخلية

ما هي الدرجة المئوية؟

المقياس المئوي هو مقياس لدرجة الحرارة يعطي درجة الحرارة على شكل اختلاف عن نقطة مرجعية. يتم تمثيله بالرمز ^oC ويسمى عادة بمقياس سيليزيوس.

يعتمد على درجة غليان وتجمد الماء، أي 0^oC و 100^oC وترتبط أيضًا بالضغط حيث أن البيانات أعلاه عند ضغط 1 atm.

تم تسمية المقياس على اسم عالم الفلك السويدي أندرس سيلسيوس الذي حل محل المقياس المئوي المستخدم سابقًا، والذي سمي على اسم مجموعة من الكلمات اللاتينية. الكلمتان Centum وGradus تعنيان مائة وخطوة على التوالي.

بعد مرور بعض الوقت ، تم إعادة تعريف المقياس من خلال استخدام معلمات جديدة تُعرف باسم الصفر المطلق مما يعني درجة الحرارة التي تكون فيها الإنتروبيا والمحتوى الحراري هي الحد الأقصى والنقطة الثلاثية وهي درجة الحرارة حيث تتعايش ثلاث حالات حيث تم أخذها كمعايير مياه مطلقة.

تم استخدام Centigrade كطريقة غير رسمية لقول الدرجة المئوية. 

سهّل التعريف أعلاه على العلماء الربط بين المقياسين، مئوية وكلفن. تم الإبلاغ عن الصفر المطلق بـ 273.15K و0.01^oج- إثبات أن التغير في وحدة واحدة كان متساويا لكليهما. 

ما هو كلفن؟

يتم تمثيل كلفن بواسطة K ويتم أخذها كوحدة SI لدرجة الحرارة نظرًا لأن تعريفها أكثر دقة ودقة. تم تسمية المقياس بعد ذلك المطور وليام طومسون ، 1^st بارون كلفن، وهو فيزيائي ومهندس ولد في بلفاست.

لقد أراد تقديم مقياس يمكن أن يكون بمثابة مقياس الديناميكا الحرارية المطلقة.

يتم تعريفه على أنه التغير في درجة الحرارة الناتج عن التغير في الطاقة الحرارية بمقدار 1.380649×10−23J.

تم تعريفه بناءً على ثابت بولتزمان بعد رفض التعريف المتعلق بالنقطة الثلاثية. في وقت سابق ، تم تعريفه على أنه 1 / 273.15 من النقطة الثلاثية للماء لدرجة حرارة الديناميكا الحرارية.

تم تطوير المقياس بواسطة اللورد كلفن لأنه أراد مقياسًا يبدأ من اللانهاية بارد أو الصفر المطلق، ولهذا أجرى سلسلة من التجارب.

كما أراد أيضًا أن يكون المقياس مترافقًا مع المقياس المئوي، مما يعني أن زيادة الوحدة يجب أن تكون هي نفسها.

وقام بحساب الصفر المطلق، الذي كان -273 درجة مئوية، وكان مقلوبه سالباً 0.00366، وهو المعامل المقبول لتمدد الغاز بالنسبة إلى نقطة الجليد بالنسبة لتغير درجة الحرارة. ولذلك كان العدد بهذه الأهمية. 

[K] = [^oج] +273

الاختلافات الرئيسية بين درجة مئوية وكلفن

1. تم تعريف مقياس مئوية على أساس نقطة غليان وتجمد الماء عند درجة حرارة معينة، في حين اعتمد مقياس كلفن على النقطة الثلاثية للمياه، والتي تم وصفها في نهاية المطاف باستخدام ثابت بولتزمان.
2. يتم تمثيل مقياس مئوية باستخدام الدرجة المئوية التي يرمز لها بالرمز oC، ويتم تمثيل مقياس كلفن باستخدام الرمز K ولا يتم استخدام رمز الدرجة، على عكس معظم الوحدات.
3. هناك فرق بين نقطتي غليان الماء وتجمده على كلا المقياسين. على مقياس مئوية، هو 0 درجة مئوية و 100 درجة مئوية، بينما على مقياس كلفن، هو 273 كلفن و 373 كلفن. 
4. ويهمل المقياس المئوي اختلاف درجات الحرارة بسبب وجود الجسيم الجزيئي. من ناحية أخرى، نظرًا لأنه يتم تعريفه باستخدام ثابت بولتزمان، فإن مقياس كلفن يبقي التغيرات الجزيئية في الاعتبار. 
5. يستخدم مقياس مئوية في الحياة اليومية لمعرفة درجة حرارة الجسم أو الطقس، في حين يستخدم مقياس كلفن أكثر في الحسابات والمعادلات العلمية. 

مراجع حسابات

1. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ed076p911 
2. https://aapt.scitation.org/doi/pdf/10.1119/1.2341110 

آخر تحديث: 27 أغسطس 2023