راهنمای کامل تبدیل واحد دما؛ جدول تبدیل واحدها و فرمول تبدیل دما
در زندگی روزمره و علوم مختلف، اندازه‌گیری دما نقش اساسی ایفا می‌کند. از پیش‌بینی آب‌وهوا گرفته تا تحقیقات پیشرفته‌ی فیزیکی، آشنایی با واحدهای مختلف دما و تبدیل صحیح آن‌ها برای کسب نتایج دقیق ضروری است.
در این مقاله، ضمن معرفی مهم‌ترین واحدهای دمایی به تفاوت دمای نسبی و مطلق می‌پردازیم و روش‌های تبدیل دقیق بین این مقیاس‌ها را با فرمول‌های ساده و مثال‌های عملی آموزش می‌دهیم.
تبدیل واحدهای دما
دما کمیتی فیزیکی است که میزان گرمی یا سردی اجسام را بیان می‌کند. برای اندازه‌گیری دما، از مقیاس‌های مختلفی استفاده می‌شود که به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: مقیاس‌های نسبی (مثل سانتیگراد و فارنهایت) که بر مبنای نقاط قراردادی مانند انجماد و جوش آب تعریف شده‌اند و بیشتر در کاربردهای روزمره رایج هستند و مقیاس‌های مطلق (مانند کلوین و رانکین) که مبنای آن‌ها صفر مطلق است؛ یعنی دمایی که حرکت ذرات به حداقل می‌رسد و برای محاسبات علمی ضروری‌اند.
به‌خاطر تفاوت در واحدهایی دمایی بین کشورها و کاربردهای مختلف علمی، دانستن شیوه‌ی تبدیل این واحدها به یکدیگر ضروری است. در ادامه به نحوه‌ی تبدیل ۴ واحد اصلی دمایی به هم می‌پردازیم.
تبدیل سانتیگراد به سایر واحدها
سانتیگراد (°C) پرکاربردترین مقیاس دما در جهان، بخشی از سیستم بین‌المللی یکاها (SI) است که نقطه‌ی انجماد آب را صفر و نقطه‌ی جوش را ۱۰۰ درجه تعریف می‌کند.
سانتیگراد در اروپا، آسیا، آمریکای جنوبی و بسیاری دیگر از مناطق رواج دارد. فرمول تبدیل سانتیگراد به فارنهایت و سایر واحدها در جدول زیر آمده است:
سانتیگراد (°C) | فارنهایت (°F) | کلوین (K) | رانکین (°R) | |
|---|---|---|---|---|
سانتیگراد (°C) | ۱ | ۳۲ + ( ۵÷۹ × سلسیوس) | ۲۷۳٫۱۵ + سلسیوس | ۵÷۹ × (۲۷۳٫۱۵ + سلسیوس) |
مثال: تبدیل دمای ۲۵ درجه‌ی سانتیگراد به سایر واحدها:
- تبدیل سانتیگراد به فارنهایت:
(۲۵ × ۹÷۵) + ۳۲ = ۷۷ فارنهایت
- تبدیل سانتیگراد به کلوین:
۲۵ + ۲۷۳٫۱۵ = ۲۹۸٫۱۵ کلوین
- تبدیل سانتیگراد به رانکین:
(۲۵ + ۲۷۳٫۱۵) × ۹÷۵ ≈ ۵۳۶٫۶۷ رانکین
تبدیل فارنهایت به سایر واحدها
مقیاس فارنهایت (°F) بیشتر در ایالات متحده و برخی دیگر از کشورها استفاده می‌شود. در این مقیاس، آب در ۳۲ درجه یخ می‌زند و در ۲۱۲ درجه می‌جوشد. فرمول تبدیل فارنهایت به سانتیگراد و سایر واحدها به‌صورت زیر است:
سانتیگراد (°C) | فارنهایت (°F) | کلوین (K) | رانکین (°R) | |
|---|---|---|---|---|
فارنهایت (°F) | ۹÷۵ × (۳۲ - فارنهایت) | ۱ | ۲۷۳٫۱۵ + (۹÷۵ × (۳۲ - فارنهایت)) | ۴۵۹٫۶۷ + فارنهایت |
جدول تبدیل فارنهایت به سانتیگراد و سایر واحدها
مثال‌ها: تبدیل دمای ۹۵ درجه‌ی فارنهایت به سایر واحدها:
- تبدیل فارنهایت به سانتیگراد:
(۹۵ - ۳۲) × ۵÷۹ ≈ ۳۵ سلسیوس
- تبدیل فارنهایت به کلوین:
((۹۵ - ۳۲) × ۵÷۹) + ۲۷۳٫۱۵ ≈ ۳۰۸٫۱۵ کلوین
- تبدیل فارنهایت به رانکین:
۹۵ + ۴۵۹٫۶۷ = ۵۵۴٫۶۷ رانکین
تبدیل کلوین به سایر واحدها
کلوین (K) واحد اصلی دمای ترمودینامیکی در سیستم SI به‌حساب می‌آید که از صفر مطلق شروع می‌شود. تغییر دمای یک کلوین معادل تغییر یک درجه سانتیگراد است.
کلوین در فیزیک، شیمی و مهندسی برای تحلیل‌های دقیق علمی به‌کار می‌رود. طریقه تبدیل کلوین به فارنهایت و فرمول تبدیل کلوین به سانتیگراد و رانکین به‌صورت زیر است:
سانتیگراد (°C) | فارنهایت (°F) | کلوین (K) | رانکین (°R) | |
|---|---|---|---|---|
کلوین (K) | ۲۷۳٫۱۵ - کلوین | ۴۵۹٫۶۷ - (۵÷۹ × کلوین) | ۱ | ۵÷۹ × کلوین |
مثال: تبدیل دمای ۳۱۰ کلوین به سایر واحدها:
- تبدیل کلوین به سانتیگراد:
۳۱۰ - ۲۷۳٫۱۵ = ۳۶٫۸۵ سلسیوس
- تبدیل کلوین به فارنهایت:
(۳۱۰ × ۹÷۵) - ۴۵۹٫۶۷ ≈ ۹۸٫۳۳ فارنهایت
- تبدیل کلوین به رانکین:
۳۱۰ × ۹÷۵ = ۵۵۸ رانکین
تبدیل رانکین به سایر واحدها
رانکین (°R یا °Ra) مشابه کلوین، اما بر پایه‌ی درجه‌بندی فارنهایت ساخته شده است. این مقیاس بیشتر در صنایع مهندسی ایالات متحده و در محاسباتی که از سیستم‌های امپریال استفاده می‌کنند، کاربرد دارد. در نهایت نحوه تبدیل واحد رانکین به سلسیوس، فارنهایت و کلوین را بیان می‌کنیم:
سانتیگراد (°C) | فارنهایت (°F) | کلوین (K) | رانکین (°R) | |
|---|---|---|---|---|
رانکین (°R) | ۹÷۵ × (۴۹۱٫۶۷ - رانکین) | ۴۵۹٫۶۷ - رانکین | ۹÷۵ × رانکین | ۱ |
مثال: تبدیل دمای ۵۰۰ درجه رانکین به سایر واحدها:
- تبدیل رانکین به سانتیگراد:
(۵۰۰ - ۴۹۱٫۶۷) × ۵÷۹ ≈ ۴٫۶۳ سلسیوس
- تبدیل رانکین به فارنهایت:
۵۰۰ - ۴۵۹٫۶۷ = ۴۰٫۳۳ فارنهایت
- تبدیل رانکین به کلوین:
۵۰۰ × ۵÷۹ ≈ ۲۷۷٫۷۸ کلوین
در این مقاله با معرفی خلاصه‌ی چهار واحد اصلی دما، شیوه‌ی تبدیل آن‌ها به یکدیگر را با مثال‌هایی توضیح دادیم. دانستن نحوه‌ی تبدیل دقیق واحدهای دمایی، مخصوصاً تبدیل فارنهایت به سلسیوس و بالعکس به‌خاطر رایج‌تر بودن آن‌ها، برای دانش‌آموزان، دانشجویان، مهندسان و محققان اهمیت زیادی دارد.