Home
Education
Classroom
Knowledge
Blog
TV
ธรรมะ
กิจกรรม
โครงการทรูปลูกปัญญา

หน่วยและการแปลงหน่วยอุณหภูมิ

Posted By sanomaru | 21 มี.ค. 61
549,293 Views

  Favorite

การพยากรณ์อากาศของแต่ละประเทศ มีการใช้หน่วยอุณหภูมิแตกต่างกัน เช่น องศาเซลเซียส องศาฟาเรนไฮต์ นอกจากนี้ในทางวิทยาศาสตร์ก็ยังมีการใช้หน่วยดังกล่าว รวมถึงหน่วยเคลวินด้วย หน่วยของอุณหภูมิที่แตกต่างกัน แท้จริงแล้วมาจากไหน มีความแตกต่างกันอย่างไร และเราสามารถแปลงหน่วยของอุณหภูมิ เช่น องศาเซลเซียสไปเป็นองศาฟาเรนไฮต์หรือเคลวินได้อย่างไร

ภาพ : Shutterstock

 

องศาเซลเซียส

คำว่า "เซลเซียส (Celsius)" มาจากชื่อของนักดาราศาสตร์ชาวสวีดิช Anders Celsius (1701-1744) โดยในปี 1742 เขาได้คิดค้นหน่วยวัดอุณหภูมิที่รู้จักกันในชื่อ "เซนติเกรด (Centigrade)" ซึ่งเป็นภาษาละติน หมายถึง 100 องศา ระบบนี้กำหนดให้จุดเดือดของน้ำหรือจุดหลอมเหลวของน้ำแข็งอยู่ที่ 0 องศา ขณะที่จุดเยือกแข็งของน้ำอยู่ที่ 100 องศา

 

ต่อมา Jean Pierre Cristin ชาวฝรั่งเศส ได้เสนอให้ใช้ระบบที่กลับกันคือ 0 องศาเป็นจุดเยือกแข็งและ 100 องศาเป็นจุดเดือด และมีการเปลี่ยนชื่อจาก "เซนติเกรด" เป็น "เซลเซียส" ที่เรารู้จักกันในปัจจุบัน เพื่อป้องกันการสับสนระหว่างเซนติเกรดในการวัดมุมกับการวัดอุณหภูมิ

 

ในหน่วยองศาเซลเซียสนี้ สามารถแบ่งสัดส่วนเป็น 100 หน่วยหรือ 100 ช่อง ซึ่งก็คือตั้งแต่ 0 (จุดเยือกแข็ง) ไปจนถึง 100 (จุดเดือด) และใช้สัญลักษณ์เป็น ํC โดยหน่วยนี้เเป็นที่นิยมใช้อย่างกว้างขวางในประเทศแถบยุโรป ตั้งแต่ช่วงกลางและปลายศตวรรษที่ 20

 

องศาฟาเรนไฮต์

ในปี 1724 นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน-ดัชต์ Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) ได้เสนอหน่วยวัดอุณหภูมิซึ่งเรารู้จักกันในหน่วย "องศาฟาเรนไฮต์" ใช้สัญลักษณ์เป็น ํF โดยกำหนดให้จุดเยือกแข็งของน้ำอยู่ที่ 32 องศา และจุดเดือดอยู่ที่ 212 องศา ระหว่างจุดเดือดกับจุดเยือกแข็งจึงสามารถแบ่งได้เป็น 180 หน่วยหรือ 180 ช่อง (มาจาก 212-32) ดังนั้น อุณหภูมิที่ต่างกัน 1 องศาฟาเรนไฮต์ จะเท่ากับอุณหภูมิที่ต่างกัน 0.556 องศาเซลเซียส (มาจาก 100/180) และอุณหภูมิที่ต่างกัน 1 องศาเซลเซียสจะเท่ากับอุณหภูมิที่ต่างกัน 1.8 องศาฟาเรนไฮต์

 

แม้ว่าในช่วงกลางและปลายศตวรรษที่ 20 หน่วย "องศาฟาเรนไฮต์" จะถูกหน่วย "องศาเซลเซียส" เข้ามาแทนที่ แต่ปัจจุบันชาวอเมริกันและนักอุตุนิยมวิทยาในสหรัฐอเมริกาก็ยังคงใช้หน่วย "องศาฟาเรนไฮต์" อยู่ นอกจากนี้ยังใช้กันทั่วไปในหมู่เกาะเคย์แมนและประเทศเบลีซซึ่งอยู่ทางฝั่งตะวันออกของอเมริกากลาง ส่วนในประเทศแคนาดาก็มีการใช้ควบคู่ไปกับหน่วยองศาเซลเซียส ขณะที่ในประเทศอังกฤษหน่วย องศาฟาเรนไฮต์ก็ถูกใช้อย่างไม่เป็นทางการมาอย่างต่อเนื่องเช่นกัน

 

เคลวิน

หน่วยวัดอุณหภูมิ "เคลวิน (Kelvin)" เป็นหน่วยที่เรียกตามชื่อของนักวิทยาศาสตร์ William Thomson หรือรู้จักกันดีในนาม Lord Kelvin (1824-1907) โดยเป็นหน่วยในระบบ SI เขียนแทนด้วย K ซึ่งหน่วยนี้มีประโยชน์มากสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในการคำนวณ เนื่องจากเป็นหน่วยวัดที่เริ่มต้นจากจุดศูนย์สัมบูรณ์  (absolute zero temperature) และอุณหภูมิที่ 373 หรือ 373.16 เคลวินจะตรงกับ 100 องศาเซลเซียส ส่วนจุดเยือกแข็งอยู่ที่ค่า 273 หรือ 273.16 เคลวิน ซึ่งตรงกับ 0 องศาเซลเซียส ดังนั้น จาก 273 จนถึง 373 จึงสามารถแบ่งสัดส่วนเป็น 100 หน่วยหรือ 100 ช่อง เช่นเดียวกับหน่วยวัด "องศาเซลเซียส" พอดี

 

อย่างไรก็ตาม เคลวินมีความแตกต่างเพราะว่ามันเป็น "สเกลสัมบูรณ์" คือมีจุดเริ่มต้นที่ค่าศูนย์สัมบูรณ์ ซึ่งเป็นจุดที่โมเลกุลของก๊าซไม่มีพลังงานความร้อนอยู่ เคลวินเป็นหน่วยที่ไม่มีคำว่า "องศา" อยู่ข้างหน้าและเป็นหน่วยที่ไม่มีตัวเลขติดลบ โดยเป็นการสะท้อนถึงปริมาณพลังงานความร้อนในโมเลกุล ซึ่งเมื่ออุณหภูมิในหน่วยเคลวินเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า พลังงานความร้อนของมันก็จะเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่าเช่นกัน ส่วนหน่วย "องศาเซลเซียส" นั้น แม้ว่าจะมีสเกลแบ่งเป็น 100 หน่วยหรือ 100 ช่อง เท่ากับเคลวิน จึงดูคล้ายกัน แต่หากอุณหภูมิในหน่วยองศาเซลเซียสเพิ่มขึ้นเท่าหนึ่ง ก็ไม่ได้หมายความว่าพลังงานความร้อนในโมเลกุลจะเพิ่มเป็น 2 เท่าเหมือนกับหน่วยเคลวิน เพียงแต่เราอาจจะรู้สึกว่าร้อนเป็น 2 เท่า ซึ่งนั่นไม่ใช่ความหมายในเชิงอุณหพลศาสตร์ สำหรับในสหรัฐอเมริกาอาจจะมีการใช้หน่วยวัดอุณหภูมิเป็นองศาฟาเรนไฮต์ แต่ในเชิงวิทยาศาสตร์แล้ว ก็ยังคงใช้หน่วยเป็นองศาเซลเซียสและเคลวินอยู่ดี

ภาพ : Shutterstock

 

การแปลงหน่วยอุณหภูมิ

การแปลงหน่วยองศาเซลเซียสเป็นองศาฟาเรนไฮต์
F = 9/5(C) + 32
หรือ F = 1.80(C) + 32
    เช่น อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส เท่ากับกี่องศาฟาเรนไฮต์
    F = 9/5(C) + 32
    F = 9/5(37)+32
    F = 98.6


การแปลงหน่วยองศาเซลเซียสเป็นเคลวิน
K = C+273
    เช่น อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส เท่ากับกี่เคลวิน
    K = C+273
    K = 37+273
    K = 310

 

การแปลงหน่วยองศาฟาเรนไฮต์เป็นองศาเซลเซียส
C = (5/9)x((F-32)
หรือ C = (F-32)/1.80
    เช่น อุณหภูมิ 98.6 องศาฟาเรนไฮต์ เท่ากับกี่องศาเซลเซียส
    C = (5/9)x(F-32)
    C = (5/9)x(98.6-32)
    C = 37  

 

การแปลงหน่วยองศาฟาเรนไฮต์เป็นเคลวิน
K = 5/9(F - 32) + 273.15
    เช่น อุณหภูมิ 98.6 องศาฟาเรนไฮต์ เท่ากับกี่เคลวิน
    K = 5/9(F - 32) + 273.15
    K = 5/9(98.6-32) + 273.15
    K = 310.15

 

การแปลงหน่วยเคลวินเป็นองศาเซลเซียส
C = K-273
หรือ C = K-273.15
    เช่น อุณหภูมิ 298 เคลวิน เท่ากับกี่องศาเซลเซียส
    C = K-273
    C = 298-273
    C = 25

 

การแปลงหน่วยเคลวินเป็นองศาฟาเรนไฮต์
F = 9/5(K - 273) + 32
หรือ F = 1.8(K - 273) + 32
    เช่น อุณหภูมิ 298 เท่ากับกี่องศาฟาเรนไฮต์
    F = 9/5(K - 273) + 32
    F = 9/5(298-273) + 32
    F = 77

ภาพ : trueplookpanya

 

ตารางแสดงการเปรียบเทียบอุณหภูมิ "เคลวิน" "องศาฟาเรนไฮต์" "องศาเซลเซียส"

Kelvin  Fahrenheit Celsius หมายเหตุ
373 212 100 จุดเดือดของน้ำ ที่ระดับน้ำทะเล
363 194 90   
353 176 80  
343 158 70
333 140 60  
323 122 50  
313 104 40  
310 98.6 37 อุณหภูมิปกติของร่างกายมนุษย์
303  86 30  
298 77 25 อุณหภูมิห้อง (ประเทศไทย)
293 68 20   
283 50 10  
273 32 0 จุดเยือกแข็ง
263 14 -10  
253 -4 -20  
243  -22  -30  
233 -40 -40 จุดที่อุณหภูมิองศาเซลเซียสและองศาฟาเรนต์ไฮต์เท่ากัน
223  -58  -50  
213 -76 -60  
203 -94 -70  
193 -112 -80  
183  -130 -90    
173 -148 -100  
0 -459.67  -273.15 ศูนย์สัมบูรณ์ (absolute zero)

 
             
 

เว็บไซต์ทรูปลูกปัญญาดอทคอมเป็นเพียงผู้ให้บริการพื้นที่เผยแพร่ความรู้เพื่อประโยชน์ของสังคม ข้อความและรูปภาพที่ปรากฏในบทความเป็นการเผยแพร่โดยผู้ใช้งาน หากพบเห็นข้อความและรูปภาพที่ไม่เหมาะสมหรือละเมิดลิขสิทธิ์ กรุณาแจ้งผู้ดูแลระบบเพื่อดำเนินการต่อไป
Tags
  • Posted By
  • sanomaru
  • 17 Followers
  • Follow