การแปลงอุณหภูมิ

อุณหภูมิเป็นสิ่งที่สำคัญในชีวิตประจำวันของเรา และการสามารถแปลงหน่วยอุณหภูมิระหว่างหน่วยต่าง ๆ เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานต่าง ๆ หน่วยอุณหภูมิที่ใช้กันอย่างแพร่หลายคือ Celsius (°C), Fahrenheit (°F), และ Kelvin (K) โดย Celsius ใช้กันอย่างแพร่หลายในส่วนใหญ่ของประเทศ ในขณะที่ Fahrenheit ใช้โดยส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริกา และ Kelvin ใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม

การเข้าใจการแปลงอุณหภูมิเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานหลากหลายประเภท เช่นการพยากรณ์อากาศ การทำอาหาร การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ และกระบวนการอุตสาหกรรม การสามารถแปลงค่าระหว่างเซลเซียส ฟาเรนไฮต์ และเคลวินช่วยให้สามารถสื่อสารอย่างมีประสิทธิภาพและวัดค่าได้อย่างแม่นยำในภูมิภาคและสาขาต่างๆ

เซลเซียส (°C)

เซลเซียส (°C) เป็นหน่วยการวัดที่ใช้บ่อยเพื่อแสดงอุณหภูมิ มันถูกตั้งชื่อตามนักดาราศาสตร์ชาวสวีเดน อันเดอร์ส เซลเซียส ผู้เสนอคำนวณเซลเซียสครั้งแรกในปี 1742 มาตราส่วนเซลเซียสถูกใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก โดยเฉพาะในงานวิทยาศาสตร์และการใช้ในชีวิตประจำวัน

มาตราฐานเซลเซียสเป็นการแบ่งช่วงระหว่างจุดแข็งและจุดเดือดของน้ำออกเป็นส่วนที่เท่าๆ กัน บนมาตราฐานนี้จุดแข็งของน้ำถูกกำหนดเป็น 0°C ในขณะที่จุดเดือดของน้ำถูกกำหนดเป็น 100°C ในความดันบรรยากาศมาตรฐาน นี่ทำให้มาตราฐานเซลเซียสเป็นสิ่งที่สะดวกสบายมากในการวัดอุณหภูมิในชีวิตประจำวัน เนื่องจากมีความสอดคล้องกับจุดแข็งและจุดเดือดของน้ำซึ่งเป็นจุดอ้างอิงสำคัญสำหรับจุดประสงค์ทางปฏิบัติในหลายๆ ด้าน

มาตราฐานเซลเซียสถูกใช้ในหลายประเทศสำหรับการพยากรณ์อากาศ การวัดอุณหภูมิในบ้านและอาคาร และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ อย่างไรก็ตามควรทราบว่ามาตราฐานเซลเซียสไม่ใช่มาตราฐานอุณหภูมิเดียวที่ใช้งานอยู่ มาตราฐานฟาเรนไฮต์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในสหรัฐอเมริกาเป็นมาตราฐานอื่นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายสำหรับการวัดอุณหภูมิ

ฟาเรนไฮต์ (°F)

ฟาเรนไฮต์ (°F) เป็นหน่วยวัดที่ใช้บ่อยในการแสดงอุณหภูมิในสหรัฐอเมริกาและบางประเทศอื่น ๆ มันถูกพัฒนาขึ้นโดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อดาเนียล กาเบรียล ฟาเรนไฮต์ในศตวรรษที่ 18 ฟาเรนไฮต์เกลียวกับจุดแข็งและจุดเดือดของน้ำ โดย 32°F แทนจุดแข็งและ 212°F แทนจุดเดือดที่ความดันบรรยากาศปกติ

หนึ่งในข้อดีหลักของเกณฑ์ฟาเรนไฮต์คือความสามารถในการให้การแสดงผลอุณหภูมิที่แม่นยำมากขึ้นในเงื่อนไขอากาศประจำวัน การแบ่งช่วงอุณหภูมิเป็นหน่วยย่อยของเกณฑ์ฟาเรนไฮต์ช่วยให้เข้าใจการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้ละเอียดมากขึ้นซึ่งอาจมีประโยชน์มากในสาขาวิชาเมอร์โรโลยีและในการตรวจวัดอุณหภูมิประจำวัน นอกจากนี้ เกณฑ์ฟาเรนไฮต์ยังถูกพิจารณาว่าเป็นเกณฑ์ที่ใช้ง่ายกว่าสำหรับบุคคลที่เคยใช้มัน เนื่องจากมีการจัดเรียงช่วงอุณหภูมิที่พบในชีวิตประจำวันอย่างสม่ำเสมอ

มาตราฐานการวัดอุณหภูมิที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลกไม่ได้ใช้เป็นระบบองศาฟาเรนไฮต์ เนื่องจากส่วนใหญ่ของประเทศได้นำระบบองศาเซลเซียส (°C) เป็นมาตราฐานในการวัดอุณหภูมิ ระบบองศาเซลเซียสถือว่ามีความสอดคล้องทางวิทยาศาสตร์มากกว่าและง่ายต่อการแปลงหน่วย ทำให้เป็นระบบที่ได้รับความนิยมสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ รายงานสภาพอากาศระดับโลก และการค้าระหว่างประเทศ

เคลวิน (K)

เคลวิน (K) เป็นหน่วยการวัดที่ใช้ในการปริมาณอุณหภูมิในระบบหน่วยสากล (SI) มันถูกตั้งชื่อตามนักฟิสิกส์ชาวสก็อต William Thomson ที่เป็นที่รู้จักในนามของ Lorld Kelvin ซึ่งมีส่วนช่วยให้ความรู้สึกในสนามแรงดันได้มาก คลวินถือเป็นเกณฑ์อุณหภูมิสมบูรณ์ หมายความว่ามันเริ่มต้นที่ศูนย์สมบูรณ์ จุดทฤษฎีที่เคลื่อนที่ของโมเลกุลหยุด ดังนั้นสัญลักษณ์ของเคลวินเป็นเพียง "K" และไม่ใช่องศาเคลวิน (°K)

มาตราเซลเซียสเป็นพื้นฐานของมาตราเคลวิน โดยมีการเพิ่มขึ้นเท่ากัน อย่างไรก็ตาม ไม่เหมือนเซลเซียสที่กำหนดจุดแข็งของน้ำที่ 0 องศาและจุดเดือดที่ 100 องศา เคลวินกำหนดจุดศูนย์สมบูรณ์ที่ 0K ซึ่งทำให้เคลวินเป็นมาตราที่เหมาะสมกว่าสำหรับการคำนวณทางวิทยาศาสตร์และการวัดอุณหภูมิ เนื่องจากมันกำจัดค่าลบและอนุภาคตรงกันของอุณหภูมิกับคุณสมบัติทางกายภาพอื่นๆ โดยตรง

เคลวินถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะในสาขาเช่นฟิสิกส์ เคมี และวิศวกรรม มันมีความสำคัญอย่างยิ่งในสถานการณ์ที่ต้องการการวัดและการคำนวณที่แม่นยำ เช่นในการศึกษาเกี่ยวกับก๊าซ ธารมชาติวิศวกรรม และพฤติกรรมของสสารที่อุณหภูมิต่ำมาก

หน่วยอุณหภูมิอื่นๆ

หน่วยอุณหภูมิอื่น ๆ รวมถึงหน่วย Rankine, Delisle, Newton, Réaumur และ Rømer

มาตราฐานแรงก์กีนเป็นมาตราฐานอุณหภูมิแบบสัมพัทธ์ที่ใช้ในวิศวกรรมและเทอร์โมไดนามิกส์อย่างแพร่หลาย มันคล้ายกับมาตราฐานฟาเรนไฮต์ แต่มีอุณหภูมิแรงก์กีนศูนย์เป็นศูนย์สมบูรณ์ มาตราฐานแรงก์กีนมักถูกใช้ร่วมกับมาตราฐานเคลวินสำหรับการคำนวณทางวิทยาศาสตร์

มาตราส่วนเดลิส เรียกตามชื่อนักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส โจเซฟ-นิโคลาส เดลิส เป็นมาตราส่วนอุณหภูมิที่จุดแข็งของน้ำถูกตั้งค่าที่ 150 องศาและจุดเดือดที่ 0 องศา มาตราส่วนนี้ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศรัสเซียจนกระทั่งนำมาใช้มาตราส่วนเซลเซียส

มาตรานิวตัน ชื่อตามชายาของนายไอแซคนิวตัน เป็นมาตราอุณหภูมิที่จุดแข็งของน้ำถูกตั้งค่าที่ 0 องศาและจุดเดือดที่ 33 องศา มาตรานี้นิยมใช้น้อยในปัจจุบัน แต่เคยเป็นที่นิยมในวงการวิทยาศาสตร์

มาตราฐานเรออมูร์ ชื่อตาม René Antoine Ferchault de Réaumur เป็นมาตราฐานอุณหภูมิที่จุดแข็งของน้ำถูกตั้งค่าที่ 0 องศาและจุดเดือดที่ 80 องศา มาตราฐานนี้ได้ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในยุโรปในช่วงทศวรรษที่ 18 และ 19 โดยเฉพาะในประเทศฝรั่งเศสและเยอรมนี

มาตราฐานรอเมอร์ ชื่อตาม Ole Rømer เป็นมาตราฐานอุณหภูมิที่จุดแข็งของน้ำถูกตั้งค่าที่ 7.5 องศาและจุดเดือดที่ 60 องศา มาตราฐานนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในเดนมาร์กและส่วนอื่น ๆ ของยุโรปในช่วงทศวรรษที่ 17 และ 18

ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิและพลังงานความร้อนคืออะไร?

อุณหภูมิและพลังงานความร้อนเป็นแนวคิดที่เกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิดในสาขาเทอร์โมไดนามิกส์ อุณหภูมิหมายถึงการวัดของพลังงานเคลื่อนที่เฉลี่ยของอนุภาคในสาร ในขณะที่พลังงานความร้อนหมายถึงพลังงานเคลื่อนที่รวมของอนุภาคทั้งหมดในสาร

ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิและพลังงานความร้อนสามารถเข้าใจได้ผ่านแนวคิดของการถ่ายเทความร้อน เมื่อวัตถุสองชิ้นที่มีอุณหภูมิต่างกันมาสัมผัสกัน ความร้อนจะไหลจากวัตถุที่มีอุณหภูมิสูงกว่าไปยังวัตถุที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า กระบวนการถ่ายเทความร้อนนี้เกิดขึ้นจนกระทั่งทั้งสองวัตถุมาถึงสมดุลความร้อนที่อุณหภูมิเท่ากัน

ปริมาณความร้อนที่ถูกถ่ายโอนระหว่างวัตถุสองวัตถุขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิและพลังงานความร้อนของวัตถุ ความแตกต่างของอุณหภูมิมีความสัมพันธ์กับปริมาณความร้อนที่ถูกถ่ายโอน อย่างเดียวกัน พลังงานความร้อนของวัตถุมีความสัมพันธ์กับอุณหภูมิของวัตถุ

สำคัญที่จะระบุว่า อุณหภูมิและพลังงานความร้อนไม่ใช่สิ่งเดียวกัน ในขณะที่อุณหภูมิวัดพลังงานเฉลี่ยของอนุภาค พลังงานความร้อนวัดพลังงานทั้งหมด ตัวอย่างเช่น ถ้วยน้ำเดือดและสระว่ายน้ำที่มีน้ำอุ่นอาจมีอุณหภูมิเดียวกัน แต่สระว่ายน้ำจะมีปริมาณพลังงานความร้อนที่มากกว่าอย่างมากเนื่องจากปริมาณปริมาณที่มากกว่า

ลิงก์ยอดนิยม