كلفن
كلفن من وحدات القياس المعتمدة في النظام الدولي للوحدات لقياس درجة الحرارة ويرمز له بالرمز (K). سميت بهذا الاسم نسبة إلى الفيزيائي والمهندس البريطاني اللورد كلفن Kelvin.
| النوع | |
|---|---|
| تستخدم لقياس | |
| سميت باسم | |
| رمز الوحدة | |
| رمز يونيكود |
K  |
| إلى النظام الدولي |
|
|---|
نادراً ما تستخدم وحدة الكلفن في الحياة العامة، ولكنها ذات أهمية خاصة في المجالات العلمية المختلفة. يُستخدم الكلفن في القياسات العلمية لأنه مقياس لدرجة نشاط الجزيئات في المادة، أي أنه عند درجة 0 كلفن (الصفر المطلق) تتوقف حركة الجزيئات تماماً.
تاريخ
عدل1848
كتب لورد كلفن ورقة عن الحرارة المُطلقة أو البرد المطلق (الصفر المطلق)، واستخدم فيها وحدة جديدة تكون درجة الصفر فيها هي درجة الحرارة التي تتوقف عندها حركة الجزيئات. وقد حسب الصفر المُطلق وتوصل إلى أنه يساوي على المقياس المئوي 273ْ-.[4] ويُعرف هذا المقياس المُطلق اليوم بـ«مقياس كلفن الديناميكي الحراري».
1954
القرار الثالث في «المؤتمر العام العاشر للأوزان والمقاييس» أعطى مقياس الكلفن تعريفه الحديث بتعيين حرارة النقطة الثلاثية للمياه (درجة 0 مئوية) كالنقطة التعريفية الثانية لمقياس الكفلن، وتم تحديد حرارتها بـ273.16 كلفن بالضبط (ومن ثم فإن الصفر المُطلق هو درجة 273.16- مئوية).[5]
1968/1967
القرار الثالث في «المؤتمر العام الثالث عاشر للأوزان والمقاييس» أطلق تسمية «كلفن» على هذا المقياس الديناميكي الحراري، ورمزه هو «ك» (K)، وإلى الدرجة المطلقة بـ«كْ» (Kْ).[6] وكان القرار الرابع: «الكلفن، وحدة الحرارة، تساوي 1/273.16 من حرارة النقطة الثلاثية للماء».[7]
الكلفن ومقاييس الحرارة الأخرى
عدلدرجة الكلفن الواحدة تساوي درجة مئوية واحدة، أي أنه لا فرق في مقدار كل درجة بين مقياس الكلفن والمقياس المئوي، بل الفرق هو فقط درجة الصفر في كل من المقياسين. ودرجة الصفر في مقياس الكلفن تساوي على المقياس المئوي °273.15- بالضبط.
وترتبط وحدة الكلفن مع وحدات الحرارة الأخرى حسب العلاقات التالية:
- درجة كلفن = الدرجة المئوية + 273.15
أي
K = °C + 273.15
- درجة كلفن = (الدرجة الفهرنهايتية + 459.67)/1.8
أي K = (°F + 459,67) / 1,8
وهذا جدول يُبيّن كيفية تحويل مقاييس الحرارة الأخرى من وإلى الكلفن:
| المقياس | من الحرارة | إلى الحرارة |
|---|---|---|
| المئوي | [°C] = [K] − 273.15 | [K] = [°C] + 273.15 |
| الفهرنهايتي | [°F] = [K] × 9⁄5 − 459.67 | [K] = ([°F] + 459.67) × 5⁄9 |
| الرانكايني | [°R] = [K] × 9⁄5 | [K] = [°R] × 5⁄9 |
الاستخدام
عدلالحرارة اللونية
عدلكثيرا ما يُستخدم الكلفن في قياس الحرارة اللونية لمصادر الضوء. درجة الحرارة اللونية تعتمد على مبدأ أن الجسم الأسود المُشع يبتعث ضوءاً يعتمد لونه على حرارة الجسم المُشع. الأجسام السوداء التي تملك حرارة تحت حوالي 4000ك تبدو محمرّة، في حين أن التي تملك حرارة فوق حوالي 7500ك تبدو مزرقّة. الحرارة اللونية هامة في مجالات مثل التصوير الفوتوغرافي، فمثلاً درجة حرارة لونية قريبة من 5600ك تتطلب مستحلبات أفلام مثل التي تستخدم لضوء النهار. في الفلك، تصنيف أنواع النجوم في التصنيف النجمي وتصنيف هرتزشبرونج-راسل يعتمد على حرارتها السطحية. حيث أن هذه التصنيفات تعتمد على طيف النجوم والذي يعتمد حرارتها السطحية. وباستخدام هذه التصانيف، بالإمكان معرفة الحرارة السطحية والضياء ومتوسط الكتلة والقطر بواسطة أطياف النجوم.
الصفر المطلق
عدلالصفر المطلق (0 كلفن) هو أخفض درجة حرارة في الطبيعة وتتوقف عندها حركة الجزيئات. لا يُمكن عملياً الوصول إلى درجة الصفر المطلق، ولكن يمكن فقط الاقتراب منها.
انظر أيضاً
عدلمراجع
عدل- ^ ا ب ج مذكور في: ISO 80000-1:2009 Quantities and units—Part 1: General. الصفحة: 17. قسم أو آية أو فقرة أو بند: 6.5.2. الناشر: المنظمة الدولية للمعايير. لغة العمل أو لغة الاسم: الإنجليزية. تاريخ النشر: 15 نوفمبر 2009.
- ^ ا ب مذكور في: SI Brochure (9th edition): Concise summary. لغة العمل أو لغة الاسم: الإنجليزية. تاريخ النشر: 2019.
- ^ مذكور في: أنطولوجية وحدات القياس 1.8.
- ^ Thomson، William (1848). "On an Absolute Thermometric Scale". Philosophical Magazine. مؤرشف من الأصل في 2019-05-11. اطلع عليه بتاريخ 2008-02-06.
{{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف|شهر=تم تجاهله يقترح استخدام|تاريخ=(مساعدة) - ^ "Resolution 3: Definition of the thermodynamic temperature scale". Resolutions of the 10th CGPM. Bureau International des Poids et Mesures. 1954. مؤرشف من الأصل في 2007-06-23. اطلع عليه بتاريخ 2008-02-06.
- ^ ""Resolution 3: SI unit of thermodynamic temperature (kelvin)"". Resolutions of the 13th CGPM. Bureau International des Poids et Mesures. 1967. مؤرشف من الأصل في 2017-10-01. اطلع عليه بتاريخ 2008-02-06.
- ^ "Resolution 4: Definition of the SI unit of thermodynamic temperature (kelvin)". Resolutions of the 13th CGPM. Bureau International des Poids et Mesures. 1967. مؤرشف من الأصل في 2007-06-15. اطلع عليه بتاريخ 2008-02-06.
