مقیاس فارنهایت

مقیاس فارنهایت

مقیاس فارنهایت

مقیاس فارنهایت (Fahrenheit) مقیاسی برای سنجش دما است که در آمریکا کابرد دارد.[۱]

نقاط ثابت

  • نقطه ثابت پایینی(۰ درجه فارنهایت):دمای ذوب یخ خشک که برابر است با ۳۲- درجه سلسیوس است.
  • نقطه ثابت بالایی(۱۸۰ درجه فارنهایت):دمای جوش آب خالص در فشار یک اتمسفر که برابر ۱۰۰ درجه سلسیوس است.[۲]

تاریخچه

این مقیاس به افتخار گابریل دانیل فارنهایت که دماسنج جیوه ای را اختراع کرد نامگذاری شده است.[۳]

فرمول تبدیل واحدها به یکدیگر

فرمول تبدیل واحدها به یکدیگر [۴]
سلسیوس TC = (TF − ۳۲) × ۵/۹  
TF = (TC × ۹/۵) + ۳۲  
کلوین TF = TK×۹/۵ − ۴۵۹.۶۷  
TK = (TF + ۴۵۹.۶۷) × ۵/۹  
رانکین TR = TF + ۴۵۹.۶۷  
TF = TR − ۴۵۹.۶۷  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

۴۵۱ درجه فارنهایت

برای دیگر کاربردها ۴۵۱ درجه فارنهایت (ابهام‌زدایی) را ببینید.

۴۵۱ درجهٔ فارنهایت نام کتابی است از ری بردبری نویسندهٔ آمریکایی. خود بردبری این کتاب را تنها کتاب علمی-تخیلی خود می‌داند. کتاب مانند برخی دیگر از آثار بردبری به بحث سانسور حکومتی و کتاب‌سوزان می‌پردازد و یکی از جنجال‌برانگیزترین کتاب‌های علمی-تخیلی شمرده می‌شود. بخشی از این کتاب در کتب درسی دبیرستان‌های آمریکا آمده‌است.

۴۵۱ درجهٔ فارنهایت، دمایی است که کاغذ در آن شروع به سوختن می‌کند. (برابر با ۲۳۲،۷۸ سانتی‌گراد)

شخصیت‌ها

  • گای مونتاگ: شخصیت اصلی اثر و قهرمان داستان. یک آتش‌نشان که از کار خود لذت می‌برد.
  • کاپیتان بیتی: رییس ایستگاه آتش‌نشانی
  • میلدرد: همسر مونتاگ.
  • کله‌ریس مک‌کله‌لن: دختری در همسایگی مونتاگ که دیدار با او دید مونتاگ را عوض می‌کند.

داستان

داستان در جهانی اتفاق می‌افتد که خواندن یا داشتن کتاب جنایتی بزرگ محسوب می‌شود، این مشخصات جامعه‌ای است که تحت ستم یک نظام سیاسی است که شهروندانش را افرادی مجهول‌الهویه و نابالغ تشکیل می‌دهند. قرصهای شادی بخش و داروهای مسکن و خواب‌آور که نسیان‌آور نیز هستند با صفحه‌های بزرگ ویدیویی بر دیوارهای منازل هرگونه دغدغه‌ای را برطرف می‌کنند.آزاداندیشی در این جهان ممنوع و خطرناک است زیرا تعادل جامعه را مختل و اشخاص را ضداجتماع بار می‌آورد، کتاب و هرچه خواندنی است عامل اصلی این انحراف شناخته می‌شود. مسؤلیت بازیابی و سوزاندن کتاب‌های باقی‌مانده در این نظام به عهده آتش‌نشانی است. از آن‌جایی‌که خانه‌های این شهر تخیلی ضدآتشند، کتاب‌های یافته را در همان محل اختفا به آتش می‌کشند. برای کشف محل اختفای کتاب از یک سگ مکانیکی استفاده می‌کنند که پس از یافتن کتاب صاحب آن‌را که دشمن امنیت ملی نامیده می‌شود، تعقیب کرده و به قتل می‌رساند. اونیفورم و کلاه مأموران آتش‌نشانی به نشان «سمندر» یا «آتش‌پرست» مزین است؛ این خزنده از دوران باستان نماد زندگی در آتش بوده‌است.

مونتاگ آتش‌نشانی است که از کار خود لذت می‌برد. کار او سوزاندن کتاب‌های ممنوع است و از قضای روزگار تمام کتاب‌ها ممنوع هستند. اما یک باری که با کله‌ریس مک‌کله‌لن ملاقات می‌کند به او می‌فهماند که زندگی‌اش آنطور که فکر می‌کرده شاد نیست و این برای مونتاگ سرآغاز شیدایی است.

همان شب مونتاگ همسرش را در حالی می‌یابد که شیشهٔ قرص خواب را به تمامی بالا انداخته و رو به موت است و دیگر در همه چیز زندگی خود شک می‌کند. به زودی برای اولین بار کسی را می‌بیند که حاضر نشده همراه پلیسی که او را یافته برود، این زن مسن ترجیح می‌دهد با کتاب‌های خود بسوزد. این واقعه مونتاگ را وا می‌دارد که کتابی بردارد و بخواند …

 

فیلم سینمایی فارنهایت ۴۵۱

فرانسوا تروفوا، فیلم‌ساز معروف فرانسوی در سال ۱۹۶۶ میلادی فیلمی به همین نام تولید کرد. اسکار ورنر، هنرپیشه اتریشی در نقش مونتاگ و ژولی کریستی در دو نقش ظاهر شدند. ژولی کریستی یک‌بار در نقش همسر مونتاگ، میلدرد، و بار دیگر عهده‌دار نقش کلاریس بود. فیلم‌نامه در جاهایی از اصل رمان فاصله گرفته و صحنه‌هایی را حذف کرده‌است.

  • صحنه جنگ که در بخش دوم کتاب خواننده را متأثر می‌سازد، در فیلم بازآفرینی نشده‌است.
  • از سگ مکانیکی (رُبات) در فیلم نشانی نیست.
  • فابر که از دانشمندان قدیمی، عضو گروه سری «حافظان ادبیات» و ناجی مونتاگ است در فیلم حاضر نیست.
  • نام همسر مونتاگ در فیلم «لیندا» و «کلاریس» بیست‌ساله‌است و دوره تربیت معلم را می‌گذراند. درصورتی‌که در رمان ریموند داگلس بردبری دانش‌آموزی هفده‌ساله‌است که تمام روز را سرگردان بوده و در خیابان‌ها پرسه می‌زند.

توضیح

  • مایکل مور، کارگردان آمریکایی، عنوان فیلم «فارنهایت ۱۱/۹» را با نگرش بر این کتاب انتخاب کرده‌است. وی معتقد است که فارنهایت ۱۱/۹، درجه حرارتی است که آزادی را به آتش می‌کشد.
  • از آن‌جایی که مأموران آتش‌نشانی در این رمان علمی-تخیلی نه به کار اطفای حریق بل‌که به آتش‌افروزی می‌پردازند، کلمه آتشنشانی در ترجمه فارسی، آلمانی، هلندی و چندی از دیگر گویش‌ها مناسب به نظر نمی‌رسد. این مشکل در زبان انگلیسی (زبان اصلی کتاب فارنهایت ۴۵۱) وجود ندارد و همه جا از کلمه «گارد آتش» یا «مردان آتش» استفاده شده‌است.

 

یکاهای دما

اندازه گیری دما یکی از مهمترین مسائل چه در زندگی روزمره و چه در علوم است. بخاطر همین اهمیت در طول تاریخ روشهای مختلفی برای اندازه گیری دما ابداع شده است و به علت وجود نارسائیهایی در آنها همواره به تکامل آن اهتمام ورزیده شده است. در اینجا می‌خواهیم در مورد انواع یکاهای‌دما ، نارسائیهای آن و فرم تکامل یافته امروزی آنها بحث کنیم. مسیر تحولی و رشد در تمام وسایلی که در سده ۱۸ برای اندازه گیری دما طراحی شد، در واقع اندازه گیریها عبارت بودند از پیدا کردن طول ستون آب – الکل و یا جیوه.

بدیهی است که می‌شد دو دماسنج یکسان ساخت و آنها را طوری تنظیم کرد که همواره قرائتهای یکسان داشته باشند، اما این دماسنجها فقط در گستره دمایی محدودی کار می‌کردند. مایعی که با آن دماسنج را پر می‌کردند یخ می‌بست یا به جوش می‌آمد. با چنین دماسنجهایی نمی‌توانستند دماهای خیلی بالا یا خیلی پایین را اندازه بگیرند. از طرفی رابطه میان درجات بین دماسنجها متفاوت بود پس نخستت لازم بود نقطه‌های مرجع ، یعنی شرایط متناظر با نقاط انتخابی معین روی مقیاس دماسنج ، مانند مبدا مقیاس ، انتخاب شوند. دوم آن که ضریبی برای درجه که به انتخاب دما بستگی نداشته باشد و بتوان برای بازسازی مقیاس در هر زمان و در هر نقطه از زمین ، استفاده کرد.

چگونه می‌توان دما را به طرز دقیقتر تعیین کرد، تا اینجا هنوز بدون پاسخ مانده است. اگر دما کمیتی فیزیکی است باید روشی برای تعیین آن وجود داشته باشد، روشی که حداقل در اصل مستقل از ماده‌ای باشد که در طراحی دماسنج بکار رفته است. این مساله بعد از ابداع ترمودینامیک حل شد. راه حل را در سال ۱۲۲۷/۱۸۴۸، رودلف ژولیوس امانوئل کلوزیوس

، با بهره گیری از نظریه کارنو درباره گرما پیدا کرد.

اندازه گیری دما

بسیاری خواص فیزیکی سنجش پذیر وجود دارند که همچنانکه ادراک فیزیولوژیکی ما از دما تغییر می‌کند، آنها هم تغییر می‌کنند. از جمله این خواص می‌توان از حجم یک مایع ، طول یک میله ، فشار یک گاز در حجم ثابت ، حجم یک گاز در فشار ثابت ، مقاومت الکتریکی یک سیم نام برد. هر یک از این خواص را می‌توان در ساختن یک دماسنج ، یعنی به وجود آوردن یک مقیاس “خصوصی دما” بکار برد. پس ابتدا باید یک ماده دماسنجی بخصوص با یک خاصیت دماسنجی خاصی از این ماده انتخاب کنیم.

سپس این مقیاس دمایی را توسط یک رابطه فرضی یکنوا و پیوسته بین خاصیت دماسنجی انتخاب شده و دمای اندازه گیری شده با مقیاس خصوصی ، تعریف کنیم. باید توجه کنیم که هر نوع انتخاب ماده و خاصیت دماسنجی ، همراه با رابطه‌های مفروض بین خاصیت و دما ، منجر به یک خاصیت دمایی خاص می‌شود که اندازه گیریهای آن الزاما با اندازه گیریهای حاصل از هر مقیاس دمایی دیگری که مستقلا تعریف شده است، توافق نخواهد داشت. فرض کنیم ماده دماسنجی را انتخاب کرده باشیم، خاصیتی از این ماده را که می‌خواهیم از آن در تدوین مقیاس دمایی استفاده کنیم بالا نشان می‌دهیم. به دلخواه ، یک تابع خطی از ، X را به عنوان دمای دماسنج مورد نظر و هر سیستمی که با آن در تعادل گرمایی است انتخاب می‌کنیم:

T(X) = ax
در این رابطه a مقدار ثابتی است که باید آنرا تعیین کنیم. با انتخاب این مشکل خطی برای (T(X ، آنرا طوری ترتیب داده‌ایم که اختلاف دماهای مساوی یا بازه‌های دمایی مساوی ، متناظر با تغییرات مساوی در X باشند. به این معنی که مثلا هر گاه طول ستون جیوه در لوله دماسنج جیوه‌ای به اندازه یک واحد تغییر کند، دما نیز به اندازه ثابت و معینی تغییر خواهد کرد و فرقی نمی کند که دمای شروع کار چه باشد. پس نسبت در دمای اندازه گیری شده توسط یک دماسنج ، مساوی با نسبت X های متناظر آنهاست. یعنی:

T(X۱)/T(X۲) = X۱/X۲

 

تعیین ثابت دماسنجی

برای تعیین ثابت a و در نتیجه درجه بندی کردن دماسنج ، نقطه استاندارد ثابتی را مشخص می‌کنیم که در آن تمام دماسنجها برای دمای T مقدار یکسانی را نشان بدهند این نقطه ثابت را نقطه سه گانه آب انتخاب می‌کنیم که در آن یخ ، آب و بخار آب باهم در حال تعادل هستند. این حالت فقط در فشار معینی حاصل می شود و یگانه است. فشار بخار آب در نقطه سه گانه ۴.۵۸ میلیمتر جیوه است. دما در این نقطه ثابت استاندارد ، به دلخواه مساوی با ۲۷۳.۱۶ درجه کلوین اختیار شده است که در ابتدا به صورت K273.16˚ نوشته می‌شد. بعدا نام کلوین (با نماد K) جای درجه کلوین (با نماد K˚) را گرفت.

 

واحد دمای ترمودینامیکی

کلوین واحد دمای ترمودینامیکی است. کلوین یعنی واحد دمای ترمودینامیکی عبارت است از: ۲۷۳.۱۶/۱ دمای ترمودینامیکی نقطه سه گانه آب.

 

دماسنج استاندارد

دماسنجهایی که در مورد آنها صحبت کردیم همه در نقطه ثابت استاندارد یعنی سه گانه آب باهم توافق دارند، ولی مشکل آنجاست که آزمایش نشان می‌دهد که دماسنجها دمای یک سیستم معین را با مقادیر متفاوتی نشان می‌دهند. حتی هنگامی که دماسنجهایی از یک نوع ، مثلا دماسنجهای گازی ولی با گازهای متفاوت بکار برده می‌شوند باز هم مقادیر متفاوتی را برای یک سیستم اندازه گیری می‌کنند.

بنابراین، برای داشتن یک مقیاس دمایی قطعی باید یک دماسنج استاندارد انتخاب کرد. این انتخاب بر پایه تسهیلات تجربی صورت نمی گیرد، بلکه با تحقیق این نکته به عمل می اید که مقیاس دمایی تعریف نشده به وسیله یک دماسنج بخصوص، تا چه حد می تواند در فرمول بندی قوانین فیزیک مفید باشد. کوچکترین اختلالها در مقادیری مشاهده می‌شود که توسط دماسنجهای مختلف “گاز با حجم ثابت” خوانده شده اند، و این ما را بر آن می‌دارد که یک گاز را به عنوان ماده استاندارد دماسنجی انتخاب کنیم.

هر چه فشار گاز را کم کنیم، اختلاف مقادیر خوانده شده توسط دماسنجهایی که در آنها از گازهای متفاوت استفاده شده است نیز کلاهش می یابد. پس دماسنج گازی با حجم ثابت معیار خوبی خواهد بود.

مقیاس دمایی سیلسیوس

در مقیاس دمایی سیلسیوس ، از یکای “درجه سیلسیوس” (با علامت C˚) استفاده می‌شود. در این مقیاس نقطه سه گانه آب (طبق تعریف مساوی با ۲۳۷.۱۶K) مطابق است با C 0.01˚. نقطه پایینی در مقیاس سیلسیوس دمایی است که در آن یخ و آب اشباع شده از هوا در فشار جو باهم در تعادلند و نقطه ذوب یخ نامیده می‌شود. که ۰.۰۰ درجه سیلسیوس است و دمایی که در آن بخار و آب در فشار یک اتمسفر در حال تعادلند و نقطه بخار نامیده می‌شود و ۱۰۰,۰۰ درجه سسلسیوس است. بین این دو نقطه به صد قسمت مساوی تقسیم می‌شود که هر یک ، یک درجه سیلسیوس با یک درجه سانتیگراد نام دارد. اگر Tc دمای سیلسیوس باشد، معادله Tc =T – 273.15 ارتباط دمای سیلسیوس (Tc(˚C را با دمای کلوین (T(K بیان می‌کند.

مقیاس دمای فارنهایت

در درجه بندی فارنهایت مایع دماسنجی جیوه اختیار می‌شود. نقطه پایینی دمای مخلوط یخ و نشادر و حد بالای آن دمای بدن انسان سالم اختیار می‌شود و آن را عدد ۹۶ در نظر می‌گیرند و از صفر تا ۹۶ را به ۹۶ قسمت مساوی تقسیم می‌کنند و هر یک ، یک درجه فارنهایت نامگذاری می‌شود. از مقیاس فارنهایت که هنوز هم در بعضی از کشورهای انگلیسی نیز استفاده می‌شود، در کارهای علمی استفاده نمی‌شود (خود انگلیسیها در سال ۱۹۶۴ مقیاس سیلسیوس را برای استفاده‌های تجاری و غیر نظامی پذیرفتند). رابطه مقیاسهای فارنهایت و سیلسیوس به این صورت است:

Tf = ۳۲ + ۹/۵Tc

از این رابطه می‌توان نتیجه گرفت که نقطه یخ (C 0.00˚) معادل با ۳۲.F 0˚ و نقطه بخار (۱۰۰.C 0˚) معادل با ۲۱۲.F 0˚ و هر درجه فارنهایت دقیقا ۵.۹ برابر یک درجه سیلسیوس است.

مقیاس عملی بین المللی دما

دماسنج استاندارد عبارتست از دماسنج گازی با حجم ثابت. نقطه ثابت استاندارد در دماسنجی ، نقطه سه گانه آب است که برای آن به دلخواه مقدار۲۷۳.۱۶ K در نظر گرفته شده است. مقیاس گازی برای تعریف دمای گاز کامل از رابطه (T= 273.16 K (limp/P + r بکار می‌رود. این مقیاس در گستره‌ای که یک دماسنج گازی می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد، با مقیاس کلوین (تومودینامیکی مطلق) یکسان است.

 

درباره نویسنده

شبکه دانش

آماده همکاری با تولیدکنندگان و واردکنندگان محترم::09138264107 رد کردن

Cart Item Removed. Undo
  • No products in the cart.