وحدة درجة حرارة مئوية (سِلِسْيُوس) Celsius

عندما يشكو المريض من نوبةِ بردٍ، أو أيّ مرضٍ آخر، فإنّ الطبيب يسارع بأخذ درجة حرارته عن طريق الترمومتر الطبيّ الزئبقيّ، أو الإلكترونيّ، أو شريط الحرارة، ويسارع أيضًا بإخبار المريض بأنّ درجة حرارته مطمئنة، فهي لم تتجاوز 38 °م، فإنّ مقياس هذه الدرجة المئويّة يرجع الفضل فيها إلى العالم السويديّ الفلكيّ أندروس سليوس، فقد قام هذا العالم بابتكار وسيلةٍ علميّةٍ دقيقةٍ لقياس درجة الحرارة، ومازال معمولٌ بها منذ بداية القرن الثامن عشر حتّى الآن في أغلب بقاع الكرة الأرضيّة، وتعريف سليزيوس هو موضوع مقالنا، فتابعونا.

ماهيّة درجات الحرارة

يمكن النظر إلى الحرارة على أنّها نوعٌ من أنواع الطاقة التي يمكن تحويلها من صورة إلى أخرى، وكذلك يمكن أن يكتسبها أو يفقدها الجسم بتوافر ظروفٍ فيزيائيّةٍ معيّنة؛ وبالتالي فالحرارة يمكن قياسها، مع إمكانيّة التعبير عنها رقميًّا، ودرجات الحرارة تلك هي ذلك التعبير الرقميّ عن تلك الحرارة. ويمكن تعريفها بأنّها: “وحدات متجانسة من المدى الرقميّ للتعبير عن ظاهرة الحرارة، بحيث أنّ كلّ ارتفاعٍ او انخفاضٍ في الحرارة، يقابله زيادةٌ أو نقصٌ في تلك الوحدات، والتي يُطلق على كلِّ واحدةٍ منها مسمّى درجة حراريّة، وفقًا لمقياس قياسها.”

تعريف درجة حرارة مئوية (سِلِسْيُوس)

لكي يتمّ قياس تأثير أيّ متغيّرٍ من المتغيّرات على أيّ ظاهرةٍ فيزيائيّة، فلابدّ من تحديد الظاهرة محلّ الدراسة تحديدًا دقيقًا أوّلًا، ثمّ بعد ذلك يتمّ استبعاد المتغيّرات الثانويّة، التي ليس لها أيّ علاقة أو تأثير على الظاهرة محلّ الدراسة، وهذا ما فعله أندروس سليوس عام 1742م، عندما عزم على أن يكون للحرارةِ مقياسٌ علميٌّ، يمكن من خلاله التنبؤ بسلوك الحرارة. وذلك مع مقدار التغيّر في الطاقة المكتسبة، مع ثبات بقيّة الظروف الفيزيائيّة الأخرى المحيطة بالظاهرة من ضغطٍ، أو رطوبة، أو غير ذلك من تلك الظروف، فقام بأخذ كميّة محدّدة من المياه (س) لتر مياه مجمّدة، ثمّ قام بعمل الآتي:

• افترض أنّ حرارة تجمّد المياه التي عليها هي مائة.
• ثمّ قام برفع حرارة المياه حتّى الغليان، وافترض أنّ حرارة غليان المياه هذه هي صفر.
• قام بتقسيم المدى ما بين الصفر والمائة ( درجة غليان المياه وتجمّدها الافتراضيّين) إلى مائة جزء، وأطلق على كلّ جزءٍ مصطلح درجة مئويّة سيليزيّة؛ وذلك لأنّها مأخوذة من تقسيمٍ يبلغ مداه مائة جزء حراريّ.
• وعليه يمكن تعريف سليزيوس بأنّه: “كميّة الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة لتر من المياه درجة واحدة مئوية”، وكانت تُعرف فيما مضي باسم سنتيجراد.
• وفي عام 1943 قام الفلكيّ جان بيير بعكس تدرّج مقياس سليزيوس، بأن جعل درجة تجمّد المياه هي الدرجة صفر مئويّة، والدرجة 100 هي درجة غليان المياه، والمعروف بها المقياس حتّى يومنا هذا، ويُرمز لها بالرمز (°م) أو (°C).

الدرجة مئوية أو درجة الحرارة المئوية هي وحدة قياس تستخدم لقياس درجة الحرارة، و يطلق عليها احياناً بـ “سيليزي” وهو تعريب للمصطلح الإنجليزي Celsius. ويرمز لهذه الوحدة بـ °C. الدرجة مئوية (سيليزي): هو مقياس مئوي يتم استخدامه تقريباً في جميع أنحاء العالم ما عدا الولايات المتحدة الأمريكية. و تم وضع مقياس الدرجة المئوية بحيث تكون درجة الصفر ( 0 C°) تعبر عن درجة تجمد الماء ، و درجة المائة (100 C°) تعبر عن درجة غليان الماء.

علاقة مقياس سليزيوس بالمقاييس الحراريّة الأخرى

يعتبر مقياس سليزيوس هو عُمدة المقاييس الحراريّة الأخرى، فعندما قام فهرنهايت وكلفن بعمل مقياسيهما، فكلّ منهما استند إلى مقياس سليزيوس، أما فهرنهايت فقام بزيادة مدى سليزيوس ما بين -32 ، 212 درجة، أما كلفن فنزل بدرجة الصفر لسليزيوس إلى -273.15 درجة سيليزيّة، ومنها:

الدرجة بالفهرنهايت = 32 + 9/5 × الدرجة السيليزيّة.
الدرجة بالكلفن = الدرجة السيليزيّة + 273.15.

مع ملاحظة أنّ جميع درجات كلفن هي درجات موجبة، لأنّه اعتبر أنّ الصفر المُطلق هو بداية تدريجه، وهو الدرجة التي تتوقّف عندها الحياة وتموت الحرارة نهائيًّا.

القيمة مقابل الفهرنهايت والكلفن

تتنوع وحدات درجة الحرارة حيث توجد ثلاث وحدات متعارف عليها منها الدرجة المئوية والفهرنهايت والكلفن. وتختلف هذه الوحدات في مقياسها. حيث لكل وحدة قيمة مختلفة عن الأخرى. على سبيل المثال: “درجة تجمد الماء” :

• بوحدة الدرجة المئوية —–> سوف تكون 0 °C
• أما بوحدة الفهرنهايت —-> فإنها تساوي 32 °F
• وأما بوحدة الكلفن —-> فإنها تساوي 273.15 °K

و توجد معادلات تستطيع استخدامها للتحويل بين وحدات درجات الحرارة، وهي :

تحويلات الدرجة المئوية

التحويل من درجة مئوية (سليزي) إلى فهرنهايت:

فهرنهايت = (سيليزيوس × 1.8) + 32

في حالة التحويل من درجة مئوية (سليزي) الى كلفن:

كلفن = سيليزي + 273.15

تحويلات الفهرنهايت

التحويل من الفهرنهايت إلى الدرجة المئوية:

درجة مئوية (السليزيوس) = (فهرنهايت – 32) ÷ 1.8

في حالة التحويل من الفهرنهايت الى كلفن:

الكلفن = ((فهرنهايت – 32) ÷ 1.8) + 273.15

تحويلات الكلفن

في حالة التحويل من الكلفن إلى فهرنهايت:

درجة الحرارة (بالفهرنهايت) = ( (القيمة بالكلفن – 273.15) × 1.8) + 32

في حالة التحويل من الكلفن إلى درجة مئوية:

درجة الحرارة (بالدرجة المئوية) = درجة الحرارة بالكلفن – 273.15

أمثلة تطبيقية

إذا كانت درجة الحرارة اللازمة لحفظ اللحوم هي -4 درجة سيليزيّة، فكم تكون على مقياس كلفن؟ وكم تكون بالفهرنهايت؟

الحلّ:

• الدرجة على مقياس كلفن = -4 + 273.15 = 269.15 °K.
• الدرجة بالفهرنهايت = 32 + 9/5 × (-4) = 24.8 °F.

جدول تحويلات درجات الحرارة

بالرغم من أنّ هناك مقاييسٌ أخرى لقياس درجات الحرارة، إلّا أنّ مقياس سليزيوس هو المقياس الأكثر شيوعًا في العالم، حيث ينحصر استخدام الفهرنهايت في الولايات المتّحدة الأمريكيّة وقليلٍ من البلدان، بينما لا يُستعمل مقياس كلفن إلّا في المجالات العلميّة المتخصّصة.

أدوات & مواضيع أخرى متعلقة

• تحويل درجة الحرارة
• تحويل درجة الحرارة من فهرنهايت الى مئوي 
• تحويل السيليزي الى فهرنهايت
• تحويل درجة الحرارة من الكلفن الى سلزيوس
• التحويل من كلفن الى فهرنهايت
• التحويل من فهرنهايت الى كلفن
• تحويل من سيليزي الى كلفن
• وحدة الفهرنهايت Fahrenheit