Tabla de Contenidos
Sıcaklık, bilimsel araştırmalardan mühendislik ve uzay bilimlerine kadar çok sayıda alanda en çok ölçülen değişkenlerden biridir. Fahrenheit ölçeği ve Kelvin ölçeği dahil olmak üzere farklı birimlerde ifade edilebilen, maddenin bir özelliğidir. Birincisi, mühendislikte ve emperyal birim sisteminin hala kullanıldığı Amerika Birleşik Devletleri ve İngiltere gibi ülkelerde en yaygın kullanılan birimdir.
Öte yandan, Kelvin cinsinden mutlak sıcaklık, özellikle ideal gazlar ve termodinamik çalışmaları ile ilgili olarak, fizik ve kimyanın birçok dalında esastır. Bu nedenle, Kelvin’in Fahrenheit’e nasıl dönüştürüleceğini bilmek çok faydalıdır ve bu makale bunun nasıl farklı şekillerde yapılacağını öğretir.
Ancak bu iki sıcaklık biriminin nasıl dönüştürüleceğini öğrenmeden önce, her iki ölçeğin de ne olduğu hakkında bir fikir sahibi olmak gerekir.
Fahrenhayt ölçeği
Fahrenheit ölçeği göreceli bir sıcaklık ölçeğidir. Bu, bu ölçekte ifade edilen tüm sıcaklıkların yalnızca bir sıcaklığın bir referans sıcaklıktan daha düşük veya daha yüksek olduğunu gösterdiği, ancak gerçekte belirli bir noktanın sıcaklığını göstermediği anlamına gelir.
Herhangi bir bağıl sıcaklık ölçeği gibi, Fahrenheit ölçeği de iki referans noktası kullanılarak oluşturulmuştur: ölçeğin “sıfırını” temsil eden düşük bir sıcaklık ve her bir Fahrenheit derecesinin boyutunu tanımlayan ikinci bir sıcaklık.
Farklı versiyonlar var, ancak hepsi Fahrenheit’in negatif sıcaklıklardan kaçınmak için ölçeğinin sıfırı olarak kaydedebileceği en düşük sıcaklığı belirlemeye karar verdiği konusunda hemfikir görünüyor. Bu, su, buz ve amonyum klorür karışımına karşılık geldi. Bu karışımın, hem oldukça sabit bir denge sıcaklığına hem de oldukça düşük bir sıcaklığa erişme özelliği vardır, bu nedenle Fahrenheit bu noktada ölçeğinde sıfır atar.
Bazı yazarlara göre bir sonraki referans noktası, ölçeği 0 ile 32 arasında her biri 8 birimlik 4 gruba bölmek için 32 °F’lik bir sıcaklık atadığı suyun donma noktasıydı. İngiliz emperyal birim sisteminde yaygındır. Bu ölçeği kullanarak, suyun normal kaynama sıcaklığı 212°F’de gerçekleşir.
Mutlak sıcaklık ölçeği ve Kelvin (K)
Fahrenheit ölçeğinden farklı olarak Kelvin ölçeği, herhangi bir referans noktasına bağlı olmayan mutlak bir sıcaklık ölçeğidir . Kelvin ölçeğindeki sıfır, aslında bir vücutta termal enerjinin olmadığını gösterir. 1848’de William Thompson (Lord Kelvin olarak da bilinir, dolayısıyla adı) tarafından yaratıldı ve ölçeğindeki her birime Celsius veya santigrat ölçeğindeki derece ile aynı boyutu atadı. Bu, Kelvin’den Santigrat’a dönüştürmeyi çok daha kolay hale getirir, ancak Fahrenheit’e dönüştürmeyi biraz daha az kolaylaştırır.
Kelvin ölçeğindeki sıcaklık biriminin Kelvin olarak adlandırıldığına ve sembolünün K olduğuna dikkat edilmelidir ; Kelvin derecesi olarak adlandırılmaz ve sembolü °K değildir. Bunun nedeni tam olarak göreceli değil mutlak bir ölçek olmasıdır. Örneğin, 273 K, iki yüz yetmiş üç “derece” Kelvin değil, iki yüz yetmiş üç Kelvin olarak okunur.
Kelvin’i Fahrenheit’e dönüştürmek için formül
Kelvin’den Fahrenheit’e dönüşüm genellikle dolaylı olarak yapılır, önce Celsius’a sonra Fahrenheit’e dönüştürülür. Ancak burada, bir adımı atlamanıza izin veren daha hızlı ve doğrudan bir yol sunuyoruz.
Yukarıda gösterilen referans sıcaklıkları kullanarak ve suyun donma noktasının 273,15 K (32 °F’ye karşılık gelir) ve kaynama noktasının 373,15 K (212 °F’ye karşılık gelir) olduğu bilinerek şu sonuca varılabilir: her Kelvin birimi Fahrenheit derecesinin 1,8 veya 9/5’ine eşittir. Bu gözlemler, Kelvin’i Fahrenheit’e dönüştürmek için aşağıdaki formülde özetlenmiştir:
Bu formül çok basittir, ancak ondalık bir sayı elde etmek için kesri bölerek daha da basitleştirilebilir. Bu durumda, denklem kalır:
Her iki formülde de °F, sıcaklığı Fahrenheit cinsinden (belirlemek istediğiniz) temsil eder ve K, Kelvin ölçeğindeki (dönüştürmek istediğiniz) sıcaklığı temsil eder.
Yani K’yi °F’ye dönüştürmek iki adımlı basit bir işlemdir:
Adım 1: Kelvin cinsinden sıcaklığı 1,8 ile çarpın
Adım 2: Çarpmanın sonucu 459.67 çıkarılır.
Kelvin’den Fahrenheit’e dönüştürme örnekleri
Örnek 1:
310,15 K olan ortalama vücut sıcaklığının Fahrenheit dereceye dönüştürülmesi istenmektedir. Önce K’nin göründüğü formülde 310.15’i yerine koyun.
Ardından iki işlem gerçekleştirilir:
Son olarak, 310,15 K, 98,6°F’ye eşittir.
Örnek 2:
Şimdi, 150 K’yi Fahrenheit’e çevirmek istediğimizi varsayalım. Daha önce olduğu gibi, bu sıcaklığı formülde değiştirerek başlarsınız:
Ardından iki işlem gerçekleştirilir:
Son olarak, 150 K, -189.67 °F’ye eşittir.
Fahrenheit’tan Kelvin’e ters dönüşüm
Ters işlem de aynı derecede basittir. Fahrenheit’i Kelvin’e dönüştürme formülünü elde etmek için gereken tek şey, K denklemini temizlemek veya çözmektir. Sonuç:
Kesri daha önce olduğu gibi kullanmaktan da kaçınabilirsiniz. Sonuç:
uzman ipucu
Bu formüller kullanılırken, iki sıcaklıkla karıştırılabileceği için birimler dahil edilmemelidir. Yalnızca dönüştürme tamamlandıktan sonra yerleştirilmelidirler.
Referanslar
Brown, T. (2021). Kimya: Merkezi Bilim (11. baskı). Londra, İngiltere: Pearson Education.
Ölçüm sonuçlarının matematiksel olarak işlenmesi. (t.d.). https://espanol.libretexts.org/@go/page/1798 adresinden alındı
önlemler. (2020, 30 Ekim). https://espanol.libretexts.org/@go/page/1796 adresinden alındı
Encyclopaedia Britannica’nın Editörleri. (2018, 25 Ekim). Fahrenheit sıcaklık ölçeği | Tanım, Formül ve Gerçekler. https://www.britannica.com/science/Fahrenheit-temperature-scale adresinden alındı
