การแปลงหน่วยอุณหภูมิ

การแปลงหน่วยอุณหภูมิ คือการแปลงข้อมูลอุณหภูมิในหน่วยอุณหภูมิหนึ่ง ให้กลางเป็นอีกหน่วยอุณหภูมิหนึ่ง อาทิ เช่น 0 องศาเซลเซียส เป็น 32 องศาฟาเรนไฮต์ ซึ่งต้องใข้สูตรทางคณิตศาสตร์ในการแก้ ในที่นี้มีหน่วยอุณภูมิในการแปลงอยู่ 8 หน่วย ประกอบด้วย เซลเซียส, ฟาเรนต์ไฮต์, เคลวิน, เดลิเซิล, นิวตัน, แรงคิน, โรเมอร์ และ เรอเมอร์

องศาเซลเซียส 

องศาเซลเซียส (อังกฤษ:Celcius, สัญลักษณ์: °C) ตั้งตามชื่อของนักดาราศาสตร์ชาวสวีเดน นายแอนเดอร์ เซลเซียส (Anders Celsius) เป็นคนแรกที่เสนอระบบที่ใกล้เคียงกับระบบนี้ (องศาเซนติเกรด) นี้ ในปี พ.ศ. 2285 (ค.ศ. 1742) กำหนดอุณหภูมิจุดเยือกแข็งของน้ำคือ 0 องศา และจุดเดือดของน้ำคือ 100 องศาเซลเซียส ที่ระดับความดันบรรยากาศมาตรฐาน ในปัจจุบันองศาเซลเซียสใช้กับแพร่หลายทั่วโลกในชีวิตประจำวัน ยกเว้นประเทศสหรัฐอเมริกา และ ประเทศไลบีเรีย รวมถึงประเทศที่ใช้บริการทางอุตุนิยมวิทยา และ ดินแดนโพ้นทะเลของสหราชอาณาจักรฯ เท่านั้นที่นิยมใช้หน่วยองศาฟาเรนไฮต์ แต่องศาเซลเซียสใช้ในวงการวิทยาศาสตร์ทั่วโลกอย่างเป็นสากล

องศาฟาเรนไฮต์ 

องศาฟาเรนไฮต์ (อังกฤษ:Fahrenheit, สัญลักษณ์: °F) คือหน่วยมาตรวัดอุณหภูมิชนิดหนึ่ง ตั้งชื่อตามนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน กาเบรียล ฟาเรนไฮต์ (1686-1736) ผู้เสนอระบบมาตรวัดอุณหภูมินี้เมื่อปี ค.ศ.1724  โดยที่ค่าสเกลองศาฟาเรนไฮต์มีจุดอ้างอิงต่ำสุด 0°F เป็นอุณหภูมิจุดเยือกแข็งของ น้ำ น้ำแข็ง และ เกลือแอมโมเนียมคลอไรด์ องศาฟาเรนไฮต์เป็นมาตรวัดอุณหภูมิแรกที่มีการใช้งานกันอย่างแพร่หลาย ในปัจจุบัน องศาฟาเรนต์ไฮต์ใช้จุดแข็งและจุดเดือดของน้ำเป็นจุดอ้างอิง โดยมีจุดเยือกแข็งอยู่ที่ 32°F และ มีจุดเดือดที่ 212°F โดยที่มีระยะห่างระหว่างจุดเยือกแข็งกับจุดเดือดของน้ำคือ 180 องศา ณ ความดันบรรยากาศมาตรฐาน ณ ระดับน้ำทะเล ฟาเรนไฮต์เป็นมาตรวัดอุณหภูมิอย่างเป็นทางการในสหรัฐอเมริกา และประเทศที่ใกล้ชิดกับสหรัฐอเมริกาในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตก ดินแดนหมู่เกาะที่เป็นดินแดนโพ้นทะเลของสหราชอาณาจักร และ ประเทศไลบีเรีย

เคลวิน 

เคลวิน (อังกฤษ: kelvin, สัญลักษณ์: K) เป็นหน่วยวัดอุณหภูมิหนึ่ง และเป็นหน่วยพื้นฐานหนึ่งในเจ็ดของระบบเอสไอ นิยามให้เท่ากับ 1/273.16 เท่าของอุณหภูมิเทอร์โมไดนามิกของจุดสามสถานะของน้ำ เคลวินตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแต่นักฟิสิกส์และวิศวกรชาวอังกฤษ วิลเลียม ทอมสัน บารอนที่หนึ่งแห่ง เคลวิน (William Thomson, 1st Baron Kelvin) เคลวิน เป็นหน่วยของหน่วยวัดอุณหภูมิหนึ่ง ที่ลอร์เควิน ได้พัฒนาคิดสเกลขึ้นใหม่ โดยหาความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิและความเร็วของอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่รอบนิวเคลียส โดยสังเกตว่าถ้าให้ความร้อนกับสสารมากขึ้น อิเล็กตรอนจะมีพลังงานมากขึ้น ทำให้เคลื่อนที่มีความเร็วมากขึ้น ในทางกลับกันถ้าลดความร้อนให้กับสสาร อิเล็กตรอนก็จะมีพลังงานน้อยลง ทำให้การเคลื่อนที่ลดลง และถ้าสามารถลดอุณหภูมิลงจนถึงจุดที่อิเล็กตรอนหยุดการเคลื่อนที่ ณ จุดนั้น จะไม่มีอุณหภูมิหรือพลังงานในสสารเลย และจะไม่มีการแผ่รังสีความร้อนจากวัตถุ จึงเรียกอุณหภูมิ ณ จุดนี้ว่า ศูนย์สัมบูรณ์ (0 K) อุณหภูมิเพิ่ม 1 K มีค่าเท่ากับ 1°C

องศาแรงคิน 

องศาแรงคิน (อังกฤษ: Rankine Scale, สัญลักษณ์: °Ra) คือหน่วยวัดอุณหภูมิที่คิดค้นขึ้นโดยวิศวกรช่างกลชาวสก็อตแลนด์ ชือ นายวิลเลียม แรงคิน (William Rankine) ผู้ร่วมก่อตั้งสาขาวิชาเทอร์โมไดนามิกส์ เป็นมาตรวัดอุณหภูมิทางเทอร์โมไดนามิกส์ในหน่วยวัดแบบอังกฤษ ประดิษฐ์ขึ้นเมื่อปี ค.ศ.1859 ใช้วัดอุณหภูมิพลศาสตร์และเอนโทรปี มีจุดเยือกแข็งของน้ำที่ 491.67 R และจุดการกลายเป็นไอน้ำที่ 671.67 R ส่วนอุณหภูมิต่ำที่สุดของ Rankine Scale คือ 0 R ณ จุดนั้น จะไม่มีอุณหภูมิหรือพลังงานในสสารเลย และจะไม่มีการแผ่รังสีความร้อนจากวัตถุ จึงเรียกอุณหภูมิ ณ จุดนี้ว่า ศูนย์สัมบูรณ์ (0 K หรือ 0 R) มีความคล้ายคลึงกับเคลวินอย่างมาก เพราะมีจุดกำเนิดร่วมกัน แต่ต่างกันตรงที่องศาแรงคินมีองศาฟาเรนไฮต์เป็นแม่แบบ อุณหภูมิเพิ่ม 1 °Ra มีค่าเท่ากับ 1°F

องศาเดลิเซิล (อังกฤษ:Delisle ,สัญลักษณ์: °D) คือหน่วยวัดอุณหภูมิที่คิดค้นขึ้นในปี ค.ศ. 1732 โดยนักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส โจเซฟ-นิโคลัส เดลิเซิล (Joseph-Nicolas Delisle) โดยวัดจุดเดือดของน้ำเป็น 0°D และจุดเยือกแข็งของน้ำอยู่ที่ 150°D เป็นหน่วยที่นิยมใช้ในจักรวรรดิรัสเชียในอดีตเป็นเวลากว่า 100 ปี โดยมีผู้ใช้ที่มีชื่อเสียงในวงการวิทยาศาสตร์คือ มิคาอิล โลโมโนซอฟ (Mikhail Lomonosov) นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย ผู้ค้นพบกฎการอนุรักษ์มวลในปฏิกิริยาเคมี เป็นหน่วยการวัดอุณหภูมิที่แปลกกว่าหน่วยวัดอื่น ๆ เพราะ ยิ่งอุณหภูมิในหน่วยองศาเดลิเซิลสูงขึ้น อากาศจะยิ่งเย็นลง สวนทางกับมาตรวัดแบบอื่น ๆ

องศานิวตัน 

องศานิวตัน (อังกฤษ: Newton Scale, สัญลักษณ์: °N) คือ หน่วยวัดอุณหภูมิที่คิดค้นขึ้นในปี ค.ศ.1701 โดยเซอร์ไอแซก นิวตัน นักฟิสิกส์ผู้คิดค้นแรงโน้มถ่วง และแคลคูลัส นิวตันเป็นคนแรกที่เรียกเครื่องมือวัดอุณหภูมิของตนเองว่า เทอร์โมมิเตอร์ โดยกำหนด 0°N เป็นจุดเยือกแข็งของน้ำ และ 33°N เป็นจุดเดือดของน้ำ เป็นหน่วยอุณหภูมิแรกที่มีการกำหนดตัวเลขอุณหภูมิอย่างชัดเจนร่วมกับองศาเรอเมอร์ (ตีพิมพ์ในเวลาไล่เลี่ยกัน) อุณหภูมิเพิ่ม 1°N คือ 3.03°C

องศาโรเมอร์ 

องศาเรโอมูร์ (อังกฤษ: Réaumur Scale/degree; สัญลักษณ์:°Ré, °Re) หรือในไทยนิยมเรียกว่า องศาโรเมอร์ คือหน่วยวัดอุณหภูมิที่คิดค้นขึ้นโดย เรอเน อ็องตวน แฟร์โชล เดอ เรโอมูร์ (René Antoine Ferchault de Réaumur) นักวิทยาศาสตร์และนักประดิษฐ์ชาวฝรั่งเศส ในปี ค.ศ. 1731 โดยกำหนดให้จุดเยือกแข็งของน้ำอยู่ที่ 0°Ré และจุดเดือดของน้ำอยู่ที่ 80°Ré ดังนั้นช่วงอุณหภูมิ 1 °Ré จะเท่ากับ 1.25°C กำหนดจุดเยือกแข็งของน้ำอยู่ที่ 0°Ré และจุดเดือดที่ 80°Ré

องศาเรอเมอร์ 

องศาเรอเมอร์ (อังกฤษ: Rømer Scale, สัญลักษณ์: °Rø) คือหน่วยวัดอุณหภูมิที่คิดค้นโดยนักดาราศาสตร์ชาวเดนมาร์ก โอเล คริสเตนเซน เรอเมอร์ (Ole Christensen Rømer) โดยตีพิมพ์เมื่อปี ค.ศ.1701 ไล่เรี่ยกันกับองศานิวตัน โดยกำหนดให้ 7.5°Rø เป็นจุดเยือกแข็งของน้ำ และ 60°Rø เป็นจุดเดือดของน้ำ โดย 0°Rø คือจุดเยือกแข็งของน้ำ น้ำแข็ง และ เกลือแอมโมเนียมคลอไรด์ (คล้ายกับฟาเรนไฮต์) โดยอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1°Rø คือ 40/21°C เป็นหน่วยอุณหภูมิแรกที่มีการกำหนดตัวเลขอุณหภูมิอย่างชัดเจนร่วมกับองศานิวตัน (ก่อนหน้านั้น เทอร์โมมิเตอร์วัดได้แค่ร้อนหรือเย็นเท่านั้น)

ตารางเปรียบเทียบ

การเปรียบเทียบอุณหภูมิ

กราฟเปรียบเทียบอุณหภูมิ

อ้างอิง 

ปริมาณทางกายภาพ
หลักการสำคัญของฟิสิกส์
อุณหพลศาสตร์
หน่วยวัดอุณหภูมิ