การแปลง ฟาเรนไฮต์ เป็น เคลวิน

การแปลงจากฟาเรนไฮต์เป็นเคลวิน

การแปลงจากฟาเรนไฮต์เป็นเคลวินเป็นกระบวนการที่เรียบง่ายที่ใช้สูตรคณิตศาสตร์ที่เรียบง่าย เคลวินเป็นเกณฑ์อุณหภูมิสัมบูรณ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในงานวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม โดยที่ศูนย์เคลวินแทนค่าศูนย์เซลเซียสซึ่งเป็นจุดที่เคลื่อนที่ของโมเลกุลทั้งหมดหยุดลง ในทางกลับกัน ฟาเรนไฮต์เป็นเกณฑ์อุณหภูมิที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในสหรัฐอเมริกาและประเทศอื่น ๆ อีกไม่กี่ประเทศ

ในการแปลงองศาฟาเรนไฮต์เป็นเคลวิน คุณต้องทำตามกระบวนการสองขั้นตอน ก่อนอื่น แปลงค่าองศาฟาเรนไฮต์เป็นองศาเซลเซียสโดยการลบ 32 จากอุณหภูมิฟาเรนไฮต์แล้วหารด้วย 1.8 ขั้นตอนนี้จำเป็นเพราะมาตราเคลวินเป็นมาตราที่อิงองศาเซลเซียส จากนั้น เพิ่มค่า 273.15 เข้ากับอุณหภูมิเซลเซียสเพื่อแปลงเป็นเคลวิน ค่าที่ได้จะเป็นอุณหภูมิเทียบเท่าในหน่วยเคลวิน

ตัวอย่างเช่น ถ้าเรามีอุณหภูมิในหน่วยฟาเรนไฮต์อยู่ที่ 68 องศาฟาเรนไฮต์ การลบ 32 จาก 68 จะได้ 36 และหารด้วย 1.8 จะได้ 20 องศาเซลเซียส การเพิ่ม 273.15 เข้าไปใน 20 จะได้ 293.15 เคลวิน ดังนั้น 68 องศาฟาเรนไฮต์เท่ากับ 293.15 เคลวิน

การแปลงจากฟาเรนไฮต์เป็นเคลวินเป็นสิ่งที่มีประโยชน์มากโดยเฉพาะเมื่อใช้งานกับข้อมูลทางวิทยาศาสตร์หรือเมื่อจัดการกับการคำนวณอุณหภูมิในสาขาต่าง ๆ เช่น ฟิสิกส์ เคมี หรือวิศวกรรม มันช่วยให้สอดคล้องและเข้ากันได้กับเกณฑ์อุณหภูมิอื่น ๆ ทำให้ง่ายต่อการเปรียบเทียบและวิเคราะห์ข้อมูลในระบบการวัดที่แตกต่างกัน

ทำไมต้องแปลงจากฟาเรนไฮต์เป็นเคลวิน?

การแปลงจากฟาเรนไฮต์เป็นเคลวินเป็นสิ่งสำคัญในสาขาวิทยาศาสตร์และเทคนิคที่ต้องการการวัดอุณหภูมิที่แม่นยำ ในขณะที่ฟาเรนไฮต์ใช้กันอย่างแพร่หลายในสหรัฐอเมริกาสำหรับการอ้างอิงอุณหภูมิในชีวิตประจำวัน แต่เคลวินเป็นหน่วยการวัดที่ถูกนิยมในงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการประยุกต์ทางวิศวกรรม เกณฑ์เคลวินเป็นเกณฑ์อุณหภูมิสมบูรณ์ที่เริ่มต้นที่ศูนย์สมบูรณ์ จุดที่เคลื่อนที่ของโมเลกุลทั้งหมดหยุดลง นั่นทำให้เคลวินเป็นหน่วยการคำนวณและเปรียบเทียบทางวิทยาศาสตร์ที่เหมาะสม

การแปลจากฟาเรนไฮต์เป็นเคลวินช่วยให้การวัดอุณหภูมิที่สม่ำเสมอมากขึ้น ไม่เหมือนฟาเรนไฮต์ที่มีจุดศูนย์ที่ไม่มีความสัมพันธ์กับอุณหภูมิที่เย็นที่สุดที่เคยบันทึกไว้ในสถานที่ที่เฉพาะเจาะจง แต่เคลวินจะอิงอยู่กับคุณสมบัติพื้นฐานของสสาร โดยการแปลงฟาเรนไฮต์เป็นเคลวิน ค่าอุณหภูมิจะเป็นอิสระจากจุดอ้างอิงและสามารถเข้าใจและนำไปใช้ได้ทั่วไป สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่ควบคุมอุณหภูมิและการวัดอย่างแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญสำหรับผลลัพธ์ที่แม่นยำ นอกจากนี้ เคลวินถูกใช้อย่างแพร่หลายในสาขาวิชาต่างๆ เช่น ฟิสิกส์ เคมี และวิศวกรรม ที่มีการคำนวณที่เกี่ยวกับอุณหภูมิเป็นสิ่งที่พบเห็นบ่อย การแปลงจากฟาเรนไฮต์เป็นเคลวินช่วยให้นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรสามารถทำการคำนวณและเปรียบเทียบที่ซับซ้อนได้ง่ายขึ้น ซึ่งนำไปสู่การวิเคราะห์ข้อมูลที่แม่นยำและเชื่อถือได้มากขึ้น

เกี่ยวกับเกณฑ์ฟาเรนไฮต์

มาตราฐานฟาเรนไฮต์เป็นระบบการวัดอุณหภูมิที่ถูกพัฒนาขึ้นโดยนักฟิสิกส์ชาวโปแลนด์-เยอรมันชื่อดาเนียล กาเบรียล ฟาเรนไฮต์ในศตวรรษที่ 18 มันใช้กันอย่างหลักในสหรัฐอเมริกาและประเทศอื่น ๆ อีกไม่กี่ประเทศ และใช้น้อยกว่ามาตราฐานเซลเซียส (หรือเซนติเกรด) ในบริบททางวิทยาศาสตร์และระดับนานาชาติ

มาตราฐานขององศาฟาเรนไฮต์ (Fahrenheit) จะใช้จุดแข็งและจุดเดือดของน้ำเป็นตัวอ้างอิง โดยที่ 32 องศาฟาเรนไฮต์ (°F) แทนจุดแข็งและ 212 องศาฟาเรนไฮต์ (°F) แทนจุดเดือดในสภาวะอากาศปกติ มาตราฐานนี้จะแบ่งช่วงระหว่างจุดเหล่านี้เป็นส่วนที่เท่ากัน 180 ส่วน หรือองศา มาตราฐานองศาฟาเรนไฮต์ (Fahrenheit) มีความเป็นที่รู้จักด้วยการแบ่งช่วงองศาเป็นส่วนเล็กกว่ามาตราฐานองศาเซลเซียส (Celsius) ซึ่งสามารถให้การวัดอุณหภูมิที่แม่นยำมากขึ้นในการใช้งานบางกรณีได้

ในขณะที่สเกลฟาเรนไฮต์ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในสหรัฐอเมริกาสำหรับการวัดอุณหภูมิในชีวิตประจำวัน แต่ควรทราบว่าส่วนใหญ่ของโลกใช้สเกลเซลเซียส การเข้าใจทั้งสองสเกลอุณหภูมิเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการสื่อสารระหว่างประเทศและการร่วมมือทางวิทยาศาสตร์

เกี่ยวกับเคลวิน

เคลวิน หรือที่รู้จักกันในนามของเกลวินสเกล เป็นหน่วยการวัดอุณหภูมิในระบบหน่วยสากล (SI) มันถูกตั้งชื่อตามนักฟิสิกส์ชาวสก็อต William Thomson, บารอนเคลวินคนที่ 1 ซึ่งมีส่วนช่วยให้เกิดความก้าวหน้าในด้านเทอร์โมไดนามิกส์ สเกลเคลวินจะอ้างอิงจากจุดศูนย์อุณหภูมิสมบูรณ์ ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่ต่ำที่สุดที่เป็นไปได้ที่เคลื่อนที่ของโมเลกุลทั้งหมดหยุดลง

ไม่เหมือนกับมาตราส่วนอุณหภูมิส่วนใหญ่ที่มีอยู่ คีลวินไม่ใช้หน่วยองศา แต่วัดอุณหภูมิในหน่วยเคลวิน (K) มาตราส่วนเคลวินนั้นถูกใช้งานอย่างแพร่หลายในงานวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม โดยเฉพาะในสาขาเช่นฟิสิกส์ เคมี และอุตุนิยมวิทยา มันถือเป็นมาตราส่วนอุณหภูมิแบบสมบูรณ์เนื่องจากเริ่มต้นจากศูนย์สมบูรณ์ ซึ่งเทียบเท่ากับ -273.15 องศาเซลเซียสหรือ -459.67 องศาฟาเรนไฮต์

หนึ่งในข้อดีสำคัญของเกลวินคือ มันช่วยให้สามารถวัดอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำและสอดคล้องกัน มันเป็นประโยชน์มากในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการคำนวณที่เกี่ยวข้องกับก๊าซ เนื่องจากมันเกี่ยวข้องโดยตรงกับพลังงานเคลื่อนที่ของโมเลกุล นอกจากนี้ เกลวินยังถูกใช้ในสูตรทางวิทยาศาสตร์และสมการหลายอย่าง ซึ่งทำให้เป็นเครื่องมือที่สำคัญสำหรับนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรทั่วโลก

มีเกณฑ์สัมพัทธ์ที่เกี่ยวข้องกับฟาเรนไฮต์เหมือนเคลวินเกี่ยวข้องกับเซลเซียสหรือไม่?

ในขณะที่เกลเซียสและเคลวินมีเกณฑ์ศูนย์สมบูรณ์ ฟาเรนไฮต์ไม่มีจุดศูนย์สมบูรณ์ ศูนย์สมบูรณ์เป็นอุณหภูมิที่ต่ำที่สุดที่เคลื่อนที่ของโมเลกุลทั้งหมดหยุดลง ในเกณฑ์เซลเซียส ศูนย์สมบูรณ์ถูกกำหนดเป็น 0 องศาเซลเซียส ในเกณฑ์เคลวิน ถูกกำหนดเป็น 0 เคลวิน

สเกลฟาเรนไฮต์ อย่างไรก็ตาม ไม่มีจุดศูนย์สมบูรณ์ แต่อย่างใด แทนที่จะอ้างอิงจากจุดแข็งและจุดเดือดของน้ำ บนสเกลฟาเรนไฮต์ จุดแข็งของน้ำถูกกำหนดให้เป็น 32 องศาฟาเรนไฮต์ และจุดเดือดถูกกำหนดให้เป็น 212 องศาฟาเรนไฮต์ นั่นหมายความว่าสเกลฟาเรนไฮต์ไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับสเกลสัมพัทธ์เช่นเดียวกับเคลวินที่เกี่ยวข้องกับเซลเซียส ในขณะที่สเกลเซลเซียสและเคลวินเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของน้ำและมีจุดอ้างอิงชัดเจนที่จุดศูนย์สมบูรณ์ สเกลฟาเรนไฮต์เกี่ยวข้องกับจุดที่ไม่เกี่ยวข้องกับพลังงานของน้ำที่ความดันบรรยากาศ

Rankine เป็นหน่วยการวัดอุณหภูมิในเกณฑ์อุณหภูมิสัมบูรณ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในวิศวกรรมและเทอร์โมไดนามิกส์ มันเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับเกณฑ์ฟาเรนไฮต์ซึ่งใช้สำหรับการวัดอุณหภูมิประจำวันในสหรัฐอเมริกา สเกลแรงก์กีนเป็นเกณฑ์อุณหภูมิสัมบูรณ์ซึ่งหมายถึงเริ่มต้นที่ศูนย์สัมพัทธ์ที่เคลื่อนที่ของโมเลกุลทั้งหมดหยุดลง

มาตราฐานแรงก์กีนเป็นมาตราฐานที่ใช้สำหรับสเกลฟาเรนไฮต์ โดยมีขนาดขององศาและจุดศูนย์เท่ากันกับมาตราฐานฟาเรนไฮต์ อย่างไรก็ตาม จุดศูนย์บนมาตราฐานแรงก์กีนถูกกำหนดที่ศูนย์สมบูรณ์ ซึ่งเทียบเท่ากับองศาฟาเรนไฮต์ -459.67 ดังนั้น เพื่อที่จะแปลงอุณหภูมิจากฟาเรนไฮต์เป็นแรงก์กีน คุณเพียงแค่เพิ่ม 459.67 เข้าไปกับอุณหภูมิฟาเรนไฮต์ ในทางกลับกัน ในการแปลงอุณหภูมิจากแรงก์กีนเป็นฟาเรนไฮต์ คุณลดออกจากแรงก์กีนอุณหภูมิ 459.67

อะไรเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสุดยอด (0K) บ้าง?

ที่อุณหภูมิสุดท้ายหรือที่เรียกว่าศูนย์เคลวิน (0K) หรือ -273.15 องศาเซลเซียส อุณหภูมิจะอยู่ในจุดที่ต่ำที่สุดของมัน ในอุณหภูมิสุดสุดนี้ พลังงานจลาจลของอะตอมและโมเลกุลจะลดลงไปสู่ขั้นต่ำที่สุด ทำให้พวกเขาหยุดเคลื่อนที่ทั้งหมด และสิ่งของกลายเป็นนิ่งเสียเท่าที่จะเป็นได้

ที่อุณหภูมินี้จะเกิดปรากฏการณ์ที่น่าทึ่งหลายอย่าง หนึ่งในนั้นคือการขาดของพลังงานความร้อนอย่างสมบูรณ์ โดยที่ไม่มีการเคลื่อนที่ของโมเลกุล จึงไม่มีการส่งผ่านความร้อนจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่ง การขาดของพลังงานความร้อนนี้มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติทางกายภาพต่างๆ ตัวอย่างเช่น วัสดุจะเป็นอย่างหนาแน่นและความต้านทานทางไฟฟ้าของพวกเขาจะลดลงถึงศูนย์ นอกจากนี้ ก๊าซจะเป็นของเหลวและของเหลวจะแข็งตัว เนื่องจากขาดการเคลื่อนที่ของโมเลกุลทำให้ไม่สามารถรักษาสถานะของของเหลวได้

นักวิทยาศาสตร์ไม่เคยสามารถบรรลุศูนย์องศาแบบแท้ในการปฏิบัติจริงได้เนื่องจากเป็นแนวคิดที่เป็นไอเดียลที่สมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม โดยการทำให้สารเย็นถึงอุณหภูมิที่ต่ำมาก พวกเขาสามารถสังเกตและศึกษาผลกระทบของการเข้าใกล้ศูนย์องศาแบบแท้ได้ การทดลองเหล่านี้ได้ให้ข้อมูลที่มีคุณค่าเกี่ยวกับพฤติกรรมของสารและได้นำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีเช่นซูเปอร์คอนดักเตอร์และบอส-อินสไตน์คอนเดนเซต