Шкала градусов по фаренгейту и цельсию. Шкала фаренгейта

> Шкала Фаренгейта

Шкала градусов температуры по Фаренгейту . Изучите формулу, как перевести значение температуры в градусы Цельсия и какой температуре по градусам соответствует.

В шкале Фаренгейта замораживание воды настигает на отметке в 32 градуса, а кипение – 212.

Задача обучения

• Разобраться в системе шкалы температуры по Фаренгейту и процессе перевода в Цельсий.

Основные пункты

• Система устанавливает отметки кипения и замерзания воды ровно на 180 градусов. Поэтому градус – 1/180 промежутка между крайними точками.
• Для трансформации °F в °C можно применить формулу: T Цельсия = 5/9 (T Фаренгейта – 32). Шкалы Фаренгейта и Цельсия пересекаются при -40°.
• Практически по всему миру на смену Фаренгейту пришел Цельсий. Традициям пока придерживаются США, Палау, Каймановы и Багамские острова, а также Белиз.

Термины

• Смесь – смесь двух или более химическим веществ, достигающих одинаковой температуры и не зависящих от температурных показателей составляющих.
• Соляной раствор – раствор соли (чаще всего хлорида натрия) в воде.

Шкала Фаренгейта применяется для измерения температуры. Основана на шкале, созданной Даниэлем Фаренгейтом в 1724 году. Единица – градус Фаренгейта (°F). Здесь точка замерзания воды – 32 градуса, а кипения – 212.

Исторически нулевая точка вычислялась через оценку термометра, опущенного в солевой раствор. Фаренгейт использовал смесь льда, воды и хлорида аммония (соль) при соотношении 1: 1: 1. Это – фторированная смесь, автоматически стабилизирующая температуру. В зафиксированном виде отметка показывала 0°F (-17.78 °C). Вторая определяющая точка (32 градуса) отображала смесь льда и воды при соотношении 1: 1. Третья (96 градусов) – примерная температура человеческого тела («кровяное тепло»).

Система Фаренгейта ставит точки кипения и замерзания воды ровно на 180 градус составляет 1/180 интервала между крайними точками. Температурный интервал 1 °F равен 5/9 градусов Цельсия (°C). Чтобы перевести значение температуры °F в °C по шкале Фаренгейта, можно применить формулу:

T Цельсия = 5/9 (T Фаренгейта – 32).

Шкалы пересекаются при -40 ° (-40 °F и -40 °C). Абсолютный ноль (-273.15 °C или 0K) определяется как -459.67 °F.

Практически по всему миру на смену Фаренгейту пришел Цельсий. Традиций пока придерживаются США, Палау, Каймановы и Багамские острова, а также Белиз.

Сопоставление шкал Цельсия и Фаренгейта

Измерять температуру человечество научилось примерно 400 лет назад. Но первые приборы, напоминающие нынешние термометры, появились только в Х V III веке. Изобретателем первого градусника стал ученый Габриэль Фаренгейт. Всего в мире было изобретено несколько разных температурных шкал, одни из них были более популярны и используются до сих пор, другие постепенно вышли из употребления.

Температурные шкалы - это системы температурных значений, которые возможно сопоставить между собой. Так как температура не относится к величинам, подлежащим непосредственному измерению, то значение ее связывают с изменением температурного состояния какого-либо вещества (например, воды). На всех температурных шкалах, как правило, фиксируют две точки, соответствующие температурам перехода выбранного термометрического вещества в разные фазы. Это так называемые реперные точки. Примерами может служить точка закипания воды, точка твердения золота и т. п. Одну из точек принимают за начало отсчета. Интервал между ними делят на определенное количество равных отрезков, являющихся единичными. За единицу повсеместно принят один градус.

Наиболее популярные и получившие самое широкое распространение в мире шкалы температур - шкала Цельсия и Фаренгейта. Впрочем, рассмотрим по порядку имеющиеся шкалы и попробуем сравнить их с точки зрения удобства использования и практической пользы. Наиболее известных шкал пять:

1. Шкала Фаренгейта была изобретена Фаренгейтом, немецким ученым. В один из холодных зимних дней 1709 года ртуть в термометре ученого опустилась до очень низкой температуры, которую он предложил принять за нуль по новой шкале. Другой реперной точкой стала температура человеческого тела. Температурой замерзания воды по его шкале стали +32°, а температурой кипения +212°. Шкала Фаренгейта не является особенно продуманной и удобной. Ранее она широко применялась в в настоящее время - практически только в США.

2. По шкале Реомюра, изобретенной французским ученым Рене де Реомюром в 1731 году, нижней реперной точкой служит точка замерзания воды. Шкала основана на использовании спирта, который расширяется при нагревании, за градус была принята тысячная часть объема спирта в резервуаре и трубке при нуле. Сейчас эта шкала вышла из употребления.

3. По шкале Цельсия (предложена шведом в 1742 году) за нуль принята температура смеси льда и воды (температура, при которой тает лед), другая основная точка - температура, при которой вода закипает. Интервал между ними решено было поделить на 100 частей, и одна часть принята за единицу измерения - градус Цельсия. более рациональна, чем шкала Фаренгейта и шкала Реомюра, и сейчас используется повсеместно.

4. Шкала Кельвина изобретена в 1848 году лордом Кельвином (английский ученый У. Томсон). На ней нулевая точка соответствовала самой низкой возможной температуре, при которой прекращается движение молекул вещества. Это значение было теоретически вычислено при изучении свойств газов. По шкале Цельсия это значение соответствует приблизительно - 273°С, т. е. нуль по Цельсию равняется 273 К. Единицей измерения новой шкалы стал один кельвин (первоначально именовался «градус Кельвина»).

5. (по фамилии шотландского физика У. Ранкина) имеет тот же принцип, что у шкалы Кельвина, а размерность ту же, что шкала Фаренгейта. Эта система практически не получила распространения.

Значения температур, которые дает нам шкала Фаренгейта и Цельсия, могут быть легко переведены друг в друга. При переводе «в уме» (т. е. быстро, не пользуясь специальными таблицами) значений по Фаренгейту в градусы Цельсия нужно исходную цифру уменьшить на 32 единицы и умножить на 5/9. Наоборот (из шкалы Цельсия в Фаренгейта) - умножить исходное значение на 9/5 и добавить 32. Для сравнения: температура по Цельсию - 273,15 °, по Фаренгейту- 459,67°.

Температура в градусах Фаренгейта это сейчас не экзотика. Она очень часто обозначается на многих заграничных приборах, особенно на медицинских и метеорологических термометрах. Шкала Фаренггейта - это самая популярная температурная шкала вне системы СИ. Мы решили немного копнуть в историю и изложить для любознательных читателей нашего портала историю создания этой очень старой, но все еще популярной в некоторых странах температурной шкалы.

Во многих справочниках, в том числе в русской Википедии, Даниэль Габриель Фаренгейт упоминается как немецкий физик. Однако согласно энциклопедии «Британника», он был голландским физиком, родившимся в Польше в г. Гданьске 24 мая 1686 г. Фаренгейт сам изготавливал научные инструменты и в 1709 г. изобрел спиртовой термометр, а в 1714 г. ртутный термометр.

В 1724 г. Фаренгейт стал членом Лондонского Королевского Общества и представил ему свою шкалу температур. Шкала была построена на основе трех опорных точек. В первоначальном варианте (который в дальнейшем был изменен) за нулевую точку он принял температуру соляного раствора (лед, вода и хлорид аммония в соотношении 1:1:1). Стабилизация температуры такого раствора происходила при 0 °F (-17.78 °C). Вторая точка 32 °F была точкой плавления льда, т.е. температурой смеси льда и воды в соотношении 1:1 (0 °C). Третья точка - это нормальная температура человеческого тела, которой он приписал 96 °F.

Почему были выбраны такие странные, некруглые цифры? Согласно одной из историй, Фаренгейт первоначально выбрал за ноль своей шкалы самую низкую температуру, измеренную в его родном городе Гданьске зимой 1708/09 г. Позже, когда стало необходимо сделать эту температуру хорошо воспроизводимой, он использовал для ее воспроизведения соляной раствор. Одно из объяснений неточности полученной температуры в том, что Фаренгейт не имел возможности сделать хороший соляной раствор, чтобы получить точный эвтектический равновесный состав хлорида аммония (то есть, он, возможно, растворял несколько солей, причем не полностью).

Еще одна интересная история связана с письмом Фаренгейта его другу Герману Бурхавэ. Согласно письму, его шкала была создана на основе работы астронома Олофа Рёмера, с которым Фаренгейт ранее общался. В шкале Рёмера соляной раствор замерзает при нуле градусов, вода при 7,5 градусах, температура тела человека принята за 22,5 градуса и вода кипит при 60 градусах (есть мнение, что это по аналогии с 60 сек. в часе). Фаренгейт умножил каждое из чисел на четыре, чтобы убрать дробную часть. При этом точка плавления льда оказалась равной 30 град. , а температура человека 90 град. Он пошел дальше и сдвинул шкалу так, чтобы точка льда была равна 32 град., а температура тела человека 96 град. Таким образом появилась возможность разбить интервал между этими двумя точками, составивший 64 град., простым многократным делением промежутка пополам. (64 это 2 в шестой степени).

При измерении своими отградуированными термометрами температуры кипения воды Фаренгейт получил значение около 212 °F . В дальнейшем ученые решили немного переопределить шкалу, приписав точное значение двум хорошо воспроизводимым реперным точкам: температуре плавления льда 32 °F и температуре кипения воды 212 °F. При этом нормальная температура человека по такой шкале после новых, более точных измерений получилась около 98 °F , а не 96 °F.

Шкала Фаренгейта существует уже 290 лет. В англоязычных странах она была приоритетной шкалой в промышленности, медицине и метеорологии до 60-х годов 20 века. В последствии страны Европы перешли на шкалу Цельсия. Но по-прежнему особенная привязанность к шкале Фаренгейта отмечается в США. Часто дети или домохозяйки в Америке не представляют, что такое температура воздуха 20 °С. Много это или мало? Другое дело 68 ° F. Всем все становится ясно. Поэтому прогноз погоды в Америке всегда содержит температуру в градусах Фаренгейта.

Британские газеты, как правило, указывают температуру воздуха в градусах Цельсия, но при этом приводят таблицу перевода в градусы Фаренгейта. В заголовках новостей британской прессы принято указывать градусы Цельсия для отрицательных температур и Фаренгейта для положительных. В феврале 2006 г. в крупнейшей газете The Times была опубликована статья о психологии восприятия прогнозов погоды, в которой говорилось, что -6 °С звучит для человека холоднее, чем 21 °F, а 94 °F звучит более впечатляюще, чем 34 °С.

Перевод градусов Фаренгейта в градусы Цельсия и наоборот дело не сложное. Для Вашего удобства внизу главной страницы сайта есть он-лайн калькулятор температуры, мгновенно переводящий градусы Фаренгейта в градусы Цельсия.

Те, кто хотя бы раз были в США или просто внимательно смотрели американские фильмы, наверняка заметили, что для обозначения температуры в Штатах используется Фаренгейт. К сожалению, хотя американцы и слышали про Цельсий, в реальной жизни они его не используют. Почему же так получилось?

Шкала Фаренгейта (Fahrenheit |ˈfærənhaɪt|) «родилась» раньше шкалы Цельсия (Celsius |ˈselsiəs|) почти на целых 20 лет. Систему Фаренгейт придумал немецкий ученый Даниэль Габриэль Фаренгейт в 1724 году, а Цельсий изобрел шведский ученый Андерс Цельсий в 1742 году.

Фаренгейт первый в мире смог изготовить два термометра, которые показывали одинаковую температуру. Воодушевившись успехом, ученый решил заодно и изобрести температурную шкалу. Фаренгейт решил, что ноль должен быть на самой низкой температуре. На тот момент самая низкая температура у него получилась при измерении температуры воды с солью. А позже он узнал, что температура замерзания воды стала 32 градуса, температура кипения – 212 градусов, а температура человеческого тела – 96 градусов. Все эти исследования так восхитили англичан, что они позвали Фаренгейта в Королевское общество и стали активно использовать температурную шкалу Фаренгейта.

Как мы все помним из истории, США изначально было английской колонией. Как и все колонии, США стали использовать эту систему измерения температуры. Но около 1790 года шкала Цельсия потрясла весь мир своей простотой и страны постепенно стали переходить с Фаренгейта на Цельсии. Даже Британия решилась на такую перемену в 1965 году. Постепенно и все бывшие колонии перешли на измерение через Цельсий, ну и «заодно» приняли всю метрическую систему. Все. Кроме США.

По правде говоря, США честно пыталось пойти за остальным миром. В 1975 году они даже приняли закон, по которому страна должна была начать переходить на метрическую систему. Этот закон называется “Metric Conversion Act”. Но ничего не вышло. Переход на метрическую систему должен был быть добровольным, а простые американцы этого не хотели. Ведь действительно, зачем им метрическая система, если реальных «соседей» у них только двое – Канада и Мексика. И те худо-бедно разбираются в американской системе измерения. Так что в 1982 году президент Рейган распустил Метрическую комиссию. И все осталось как раньше.
Простых американцев все устраивает. Родные Фаренгейты кажутся им простыми и логичными. Кстати, кроме американцев Фаренгейтами пользуются еще и на Багамах, островах Кайман, республике Палау и государстве Белиз. Неплохая компания, правда?

Давайте посмотрим, какие слова нам следует запомнить, чтобы блеснуть своими познаниями о шкале Фаренгейт перед простыми американцами?

Намотай себе на ус
Фаренгейт - Fahrenheit |ˈfærənhaɪt|
Цельсий - Celsius |ˈselsiəs|
Колония - colony
Термометр - thermometer
Шкала – scale
Температура замерзания – freezing point
Температура кипения воды – boiling point
Температура окружающей среды – ambient point
Температура воздуха – air temperature
Температура выше нормы – above-normal temperature
Измерить температуру больному – to take a patient temperature
Высокая температура – high temperature
Метрическая система – metric system

Всем нам отлично известно, что температура воздуха в помещении и за его пределами измеряется по шкале Цельсия. Многие также наслышаны и о существовании шкалы Фаренгейта, но в чем их отличия, знает далеко не каждый. С целью расширения кругозора и пополнения багажа знаний осветим этот вопрос подробнее.

Определение

Шкала Цельсия – температурная шкала, в основе которой лежат температуры замерзания воды (0 градусов) и ее кипения (100 градусов).

Шкала Фаренгейта – устаревшая шкала температур, нижней точкой которой является температура плавления нашатырного спирта и смеси снега.

Сравнение

В далеком XVIII веке Даниэль Фаренгейт поставил перед собой цель: создать максимально удобную для человека температурную шкалу, не имеющую отрицательных значений. Поэтому для нижней отметки он избрал самую низкую из известных в то время температур – температуру плавления нашатырного спирта и смеси снега, обозначив ее как ноль градусов. Нижней же отметкой шкалы Цельсия стала температура таяния льда и замерзания воды, а высшей – температура ее кипения.

Так, согласно шкале Фаренгейта, точка таяния льда находится на отметке 32 градуса, а точка закипания воды равна 212 градусам при условии нормального атмосферного давления. А один градус этой шкалы соответствует 1/180 разности данных температур. Диапазон от -18 до 38 градусов шкалы Цельсия приравнивается к диапазону от 0 до 100 градусов по шкале Фаренгейта. Чтобы перевести градус Цельсия в градус Фаренгейта, необходимо умножить его на 1,8 и прибавить 32.

Градус Фаренгейта является устаревшей линейной единицей измерения температуры. На протяжении длительного промежутка времени она активно использовалась в англоговорящих странах, но в 60-70-х годах XX века была вытеснена шкалой Цельсия. Только в Белизе и США шкала Фаренгейта по-прежнему находит широкое применение в бытовых целях.

Выводы сайт

1. Нижней отметкой шкалы Фаренгейта является температура плавления нашатырного спирта и смеси снега, тогда как самым низким значением шкалы Цельсия служит температура таяния льда и замерзания воды.
2. Диапазон от -18 до 38 градусов шкалы Цельсия приравнивается к диапазону от 0 до 100 градусов по шкале Фаренгейта.
3. Градус Фаренгейта является устаревшей линейной единицей измерения температуры, используемой на сегодняшний день лишь в Белизе и США для бытовых целей.