درباره واحدهای دما

درباره واحدهای دما

درباره واحدهای دما
رابطه بین واحدهای مختلف دما علاوه بر ضریب مقیاس معمول، شامل یک افست نیز می شود. انحراف اغلب برای معادلات فیزیک مهم نیست زیرا این معادلات فقط مربوط به تفاوت دما هستند. با این حال، مواردی وجود دارد که باید از یک اندازه گیری دمای مطلق یا ترمودینامیکی استفاده شود. یک مثال قانون استفان بولتزمن برای تابش جسم سیاه است که در شرایط مرزی تابش استفاده می شود.
سیستم واحد SI از کلوین که یک دمای مطلق است به عنوان واحد پایه دما استفاده می کند. سیستم‌های واحد انگلیسی از درجه فارنهایت به عنوان واحد پایه دما استفاده می‌کنند، که چون مقیاس فارنهایت مطلق نیست، برای اکثر اهداف به جز تشعشع مناسب است. برای چنین اهدافی، مقیاس رانکین واحد دمای مطلق مربوطه را ارائه می دهد. برای فهرستی از نحو واحدهای قابل قبول به جدول 3-27 مراجعه کنید .
جدول 3-27: واحدهای دما
مقیاس
واحد
درجه سانتیگراد
[degC]
فارنهایت
[درجه فارنهایت]
کلوین
[K]
رانکین
[R] یا [Ra]
دیفرانسیل در مقابل دمای مطلق
اگر بعد عبارتی که شامل یک واحد است دما یا 1/دما باشد، نرم افزار COMSOL Multiphysics بعد را به عنوان دمای مطلق تفسیر می کند. اگر بعد چیزی غیر از دما باشد، اما بیان واحد شامل دما باشد، دما یک دمای تفاضلی است. به این معنی که نرم افزار COMSOL Multiphysics هنگام تبدیل بین واحدهای دمایی مختلف از هیچ افست استفاده نمی کند.
مثال‌های زیر نشان می‌دهند که چگونه تبدیل واحد برای عبارات مختلف که شامل واحدهای دما هستند، کار می‌کند:
100[degC] عبارتی است که دما را به عنوان بعد دارد. نرم افزار COMSOL Multiphysics آن را به عنوان دمای مطلق تفسیر می کند و آن را 373.15 کلوین ارزیابی می کند.
373.15 [1/K] به عنوان دمای معکوس مطلق تفسیر می شود (اما هیچ تبدیلی از کلوین به کلوین لازم نیست).
373.15 [1/degC] با استفاده از افست 273.15 درجه بین کلوین و درجه سانتیگرادبه 100 [1/K] ارزیابی می شود.
00 [degC/K] بدون بعد است و بنابراین دما یک دمای متفاوت است. یعنی نتیجه 100 است زیرا در تبدیل از افست استفاده نمی شود.
برای اینکه نرم افزار COMSOL Multiphysics 100[degC/K] را به عنوان دمای مطلق تفسیر کند، عبارت را با استفاده از دو عبارت جداگانه مانند 100[degC][1/K] که برابر با 373.15 است تقسیم کنید. هنگامی که از یک متغیر (برای مثال TC ) که به عنوان 100[degC] تعریف شده است، استفاده می‌کنید، این اتفاق می‌افتد . سپس TC[1/K] نیز دو عبارت است که هر دو به عنوان دمای مطلق تفسیر می شوند.
برای واحدهای دمایی که نیاز به یک افست و ضریب مقیاس برای تبدیل به کلوین دارند، امکان تبدیل آنها به سادگی با استفاده از ضرب وجود ندارد. در حالی که 293.15 [K][1/degF] خروجی مورد انتظار را تولید می کند، 68 ( 68 درجه فارنهایت مربوط به 293.15 کلوین است)، 293.15 [K]*1 [1/degF] به چیزی کاملاً متفاوت ارزیابی می شود. همانطور که در نکته قبل ذکر شد، 293.15[K/degF] از افست استفاده نمی کند و همچنین معمولاً عبارت مورد نظر نیست.