קלווין נגד פרנהייט
קלווין ופרנהייט הן שתי יחידות של מדידת טמפרטורה. גם קלווין וגם פרנהייט הן מערכות יחידות חשובות מאוד כשמדובר בתחומים כמו פיזיקה, תרמודינמיקה, הנדסה ואסטרונומיה. שתי מערכות היחידות הללו מוגדרות היטב, ויש להן קווי דמיון והבדלים משלהן. במאמר זה, אנו הולכים לדון לעומק בהגדרות של קלווין ופרנהייט, המשמעות, היישומים, קווי הדמיון וההבדלים שלהם.
פרנהייט
פרנהייט היא אחת מיחידות מדידת הטמפרטורה הוותיקות ביותר שעדיין נמצאות בשימוש. פרנהייט נחשבת לעתים קרובות כיחידה לא רשמית, אך עדיין היא יחידת מדידת הטמפרטורה הרשמית בארצות הברית ובבליז.אבל, מכיוון שרוב הרישומים הישנים נמצאים בפרנהייט, הוא עדיין משמש בתחומים כמו מטאורולוגיה וגיאולוגיה. מערכת פרנהייט הוצעה לראשונה על ידי הפיזיקאי דניאל גבריאל פרנהייט. מערכת היחידה הוצעה לראשונה באמצעות שלוש נקודות התייחסות לטמפרטורה. תערובת של קרח, מים ואמוניום כלוריד שימשה כנקודת ייחוס עבור 0°F. תערובת של קרח ומים שימשה כנקודת ייחוס עבור 32 מעלות פרנהייט. טמפרטורת גוף רגילה או "חום דם" נלקחה כ-96 מעלות פרנהייט. מאוחר יותר, המערכת שונתה לנקודות ייחוס שונות. תערובת קרח ומים כ-32 מעלות פרנהייט, ותערובת מי קיטור (כלומר מים רותחים) כ-212 מעלות פרנהייט. יחידת פרנהייט שווה ל-1/180th מההפרש בין נקודת הרתיחה של המים לנקודת ההיתוך של המים.
Kelvin
היחידה קלווין נקראת על שם הפיזיקאי וויליאם תומסון, הברון הראשון קלווין, או הידוע יותר בשם לורד קלווין. קלווין היא אחת משבע יחידות הבסיס ביחידות ה-SI.לורד קלווין הציע שתהיה מערכת יחידה, שבה גודל היחידה זהה לצלזיוס והאפס של מערכת היחידה לאפס המוחלט. מערכת זו פותחה מאוחר יותר ונקראה לכבוד לורד קלווין. קלווין הוא סולם תרמומטרי מוחלט, כלומר כמות החום התרמי הקיים בגוף עומדת ביחס ישר לטמפרטורה בקלווין. הקלווין משתמש בנקודה המשולשת, ובאפס המוחלט כנקודות ההגדרה שלו. האפס המוחלט הוא אפס קלווין, ונקודת המים המשולשת היא 273.16 K. במקרה זה, ניתן לראות בבירור שהצלזיוס והקלווין דומים בבירור בגודלם.
מה ההבדל בין קלווין לפרנהייט?
– קלווין היא מערכת יחידה מוחלטת, בעוד פרנהייט היא לא.
– ניתן להחיל קלווין ישירות על כל משוואה המכילה כל צורה של קשר מתמטי עם טמפרטורה, אבל פרנהייט, כמעט בכל המקרים, חייב להיות מומר לסולם קלווין.
– לסולם קלווין אין ערכים שליליים אבל לסולם פרנהייט יש.
– יחידת פרנהייט שווה ל-1/180 מההפרש בין נקודת הרתיחה לנקודת ההיתוך, בעוד שיחידה של קלווין שווה ל-1/100 מאותו הפרש.
– קלווין מוגדר באמצעות נקודת משולשת של מים והאפס המוחלט, בעוד שהפרנהייט מוגדר באמצעות נקודת הרתיחה ונקודת ההיתוך של המים.
