На показатели температуры ориентируются не только ученые в научных трудах, но и обычные люди, планирующие выйти на улицу и не знающие, какую одежду предпочесть. В разных странах существуют свои, более популярные системы измерения. Российским обывателям знакома шкала Цельсия, в Америке больше на слуху разработка Фаренгейта.
Измерение в Цельсиях
В России и большинстве стран Европы, говоря о температурных показателях, люди имеют в виду измерение по Цельсию. Температурную шкалу изобрел в 1742 г. Александр Цельсий. Это был незаурядный человек, создавший учебник по арифметике, принявший участие в 4-летнем путешествии и посетивший известные астрономические учреждения. Все же фамилия шведского ученого не сходит с наших уст благодаря его знаменитой шкале, имеющей 100 делений и разработанной благодаря анализу возможных состояний воды.
В основу теории положены особенности видоизменения воды
. Вода замерзает при показателях, расположенных ниже нулевой отметки. Температурные показатели, соответствующие процессу превращения воды в лед, названы отрицательными. Процесс закипания воды возможен при отметке в 100% (привычный вид шкале придал Линней, по задумке Цельсия вода закипала при 0 градусов, а таяла – при 100-градусном показателе). Указанные полярные отметки дали ученому возможность рассчитать показатель, равный 1 градусу.
Потом в обиход вошла шкала Кельвина, берущая в учет минимальную температуру, составляющую 0 градусов. Указанные шкалы были приведены в соответствие. Чтобы назвать температурный показатель вещества, высчитанный в Цельсиях, нужно к температурной отметке по шкале, разработанной Кельвином, прибавить 273,15 .
Температура по Фаренгейту
Измерение по данной шкале – обычное явление. Часто зарубежные медицинские приборы и метеорологические разработки измеряют температуру по шкале Фаренгейта. Данной системе температурных измерений мы обязаны голландскому ученому Фаренгейту; в числе его разработок можно назвать спиртовые и ртутные термометры.
В 20-х годах XVIII в. физик представил Лондонскому Королевскому Обществу собственную температурную шкалу. В начальном варианте за базовую точку принималась температура солевого раствора (вода, лед и хлорид аммония в равных частях). Стабильных показателей можно было добиться при нулевой отметке (-17,78 Градусов по системе Цельсия). При отметке, указаннойФаренгейтом как 32 градуса, смесь начинала плавиться. Третий показатель указывал на оптимальную температуру человека, равную 96 градусам.
Как объяснить наличие дробных показателей? Возможно, они получены по причине того, что нулевая отметка была выбрана в зимний период в городе Гданьске. Впоследствии голландскому ученому пришлось потренироваться для получения хорошо воспроизводимой величины; тогда начал использоваться соляной раствор. У ученого не было возможности получить для работы качественный солевой раствор. Указанные недочеты не смогли помешать популярности температурной шкалы.
Особой любовью шкала Фаренгейта пользовалась в середине прошлого века у англоязычных ученых, ею пользовались промышленности, медицине. Затем европейцы стали отдавать предпочтение системе, разработанной Цельсием. До сих пор американцы измеряют температуру Фаренгейтами; для них понятно, что лучше придерживаться в помещении температуры в 68 °F .
Британские издания в метеорологических сводках придерживаются такого подхода: указывают показатели в Цельсиях и дают перевод для шкалы Фаренгейта. Это позволяет людям самостоятельно выбирать систему отсчета градусов и склоняться к разработке одного из ученых мужей прошлых веков.
Как соотносятся температуры по разным шкалам
Существуют удобные формулы, позволяющие осуществлять быстрый перевод показателей. Чтобы понять, каким значением по шкале Фаренгейта является температурная отметка по Цельсию, стоит применить особые формулы. Температуру по системе Цельсия можно вычислить так – отметка шкалы Фаренгейта – 32 умножить полученное значение на 5/9. Так, 120 градусов Фаренгейта равны 48,9 в системе Цельсия.
Как рассчитать температуру Фаренгейта по имеющимся данным у Цельсия? Производим следующую математическую операцию: значение шкалы Цельсия * 9/5 прибавить 32. 20 градусов европейской системы измерения температур равны 60 градусам по шкале Фаренгейта.
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
> 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
В настоящее время единица измерения температуры градус Фаренгейта (° F) используется в США, другие страны — Австралия, Новая Зеландия, Канада, применяют ее как дополнительный способ узнать температуру, а основным является градус Цельсия (°C). Для удобства понимания показателей можно провести элементарный расчет и перевести цифры одной шкалы в другую. Стоит рассмотреть подробнее, как переводить Фаренгейт в Цельсий, чем они отличаются и какова история их появления.
История возникновения шкалы Фаренгейта и Цельсия
Возникновение данных единиц измерения имеет разницу почти в 20 лет. При этом шкала Фаренгейта является более ранним изобретением. Впервые ее предложил физик из Польши Габриель Фаренгейт в 1724 году. В то время температурная шкала имела две отсчетные точки — точка таяния льда и кипения воды. Первоначальная основа построения шкалы Фаренгейта имела три опорные точки.
За нулевую точку физик принимал температуру соляного раствора, который состоял в равных пропорциях из воды, льда и нашатырного спирта. Температура раствора стабилизировалась при 0 °F. Вторая точка 32 °F являлась температурой таяния льда, а третья — обычная температура человеческого тела, которую он определил как 96°F. Любопытным моментом является то, что для эталона температуры человеческого тела физик выбрал свою жену. Как оказалось позже, она в тот день слегка приболела, поэтому данный показатель являлся неточным и в дальнейшем был изменен. Однако почему физик выбрал такие некруглые цифры?
Историки утверждают, что за начальный показатель своей шкалы Фаренгейт выбрал самую низкую температуру в его городе Данциге (сейчас Гданьск) зимой в 1708—1709 годов. В то время «очень холодно» считалось примерно -18°C, а все его отсчетные точки были определены на уровне моря, т. е. при нулевой отметке высоты, т.к. Данциг являлся морским портовым городком. Позже, при необходимости воспроизвести самую низкую температуру, Фаренгейту приходилось использовать соляной раствор. Иным предположением неточности его показателей является невозможность ученого создать хороший соляной раствор для получения точного эвтектического равновесного состава хлорида аммония.
Видео про разницу между Цельсием и Фаренгейтом
Другая история повествует о том, что Фаренгейт просто умножил ранее найденные показатели температурной шкалы его знакомого Олофа Рёмера на 4. В шкале Рёмера раствор с солью замерзал при 0°, вода при 7,5°, температура человека была определена как 22,5°, а кипение воды — 60°. Таким образом, Фаренгейт умножил все числа на 4, чтобы убрать дробные части. Основные показатели получились 30° и 90° (плавление льда и температура человека), однако, ученый на этом не остановился и решил сдвинуть шкалу так, чтобы получилось 32 градуса и 96 соответственно.
Благодаря этому появилась возможность разбить интервал в 64° между данными точками многократным делением пополам. В дальнейшем при измерении температуры кипения воды ученый получил показатель в 212 °F. Шкалой Фаренгейта измеряли температуру во всех англоязычных странах более 200 лет. Однако в 1960-х годах большинство из них перешло на шкалу Цельсия.
Единица измерения °C появилась в 1742 году благодаря геологу и метеорологу Андресу Цельсию. Первоначально за ноль он принял точку кипения воды, а за 100 °C — таяние льда. Спустя несколько лет шкалу решили перевернуть и получилось наоборот — за 0 °C начали принимать температуру таяния льда, а за 100 °C кипение воды. В таком виде шкалу Цельсия используют до сих пор.
Таким образом, шкала Фаренгейта и Цельсия являются важнейшим изобретением, которым пользуются в быту, науке, медицине (их взяли за основу термометра) каждый день уже не первое столетие.
Формула перевода Цельсия в Фаренгейт и обратно
Чтобы переводить показания одной шкалы в другую, была придумана формула перевода Цельсия в Фаренгейт и обратно. Выглядят они так:
- °C = (°F — 32) /1,8 — из показателей шкалы Фаренгейта в показатели шкалы Цельсия.
- °F = 1,8°C + 32 — из показателей шкалы Цельсия в показатели шкалы Фаренгейта.
Исходя из формул, чтобы найти точный перевод Фаренгейта в Цельсий, необходимо от исходного показателя шкалы Фаренгейта отнять 32 и разделить на 1,8. К примеру, чтобы узнать, сколько цельсиев в 90 фаренгейтах, необходимо произвести расчет: (90−32)/1,8; получается примерно 32,2°C.
Формула нахождения фаренгейтов является обратной, т. е. в 20 °C будет: 1,8×20 + 32=68°F. Значение 1,8 является равноценным показателем разницы температур в 1 °C, т. е. разница в один градус по Цельсию то же самое что разница в 1,8 градусов по Фаренгейту. Если брать разницу 1°F, то соотношение Фаренгейта к Цельсию будет: 1°F=0,556 °C. Исходя из приведенной формулы, можно определить основные соотношения шкал:
- 0° C = 32°F
- 20° C = 68°F
- 36,6° C = 98°F
- 100° C = 212°F
Видео с формулой перевода Цельсия в Фаренгейт
Чтобы упростить процесс перевода, можно узнать, сколько Фаренгейтов в Цельсии без калькулятора или проведения расчетов — просто посчитать «в уме». Техника такова: из исходного числа отнять 32, разделить на 2 и прибавить одну десятую полученного числа. К примеру: 72°F примерно будет равно (72−32)/2=20, прибавить десятую часть от 20, получается 22° C.
Еще более простой способ перевода, однако, менее точный — показатели температуры по шкале Цельсия умножить на 2 и прибавить 30. Если рассматривать на примере показатель в 22° C, то получится: 22×2 + 30=74°F. Как можно наблюдать из прошлого примера, погрешность составляет 2°F, поэтому данный способ может предоставить примерные сведения. Производя расчеты наоборот — из Фаренгейта в Цельсий, достаточно просто применить обратную формулу: (74−30)/2 = 22 °C.
Также для перевода существуют специальные интернет-калькуляторы — достаточно ввести необходимый показатель, и система моментально произведет расчет.
Что интересно, шкала Цельсия является системой интервалов, но никак не пропорций, т. е. использует не абсолютные, а относительные соотношения. К примеру, разница между температурными показателями 20 °C и 30 °C равняется 10 °C, что равнозначно разнице между 30 °C и 40 °C. Однако если смотреть с научной стороны, нагретый до 40 °C воздух будет отличаться от тепловой энергии воздуха в 20 °C, умноженной на 2.
Разница между Цельсием и Фаренгейтом
Если сравнивать эффективность и точность этих двух шкал, то шкала Цельсия явно будет впереди. Не зря при появлении метода измерения температуры по Цельсию, этой шкалой стали пользоваться практически во всех странах. Шкала Фаренгейта являлась скорее основой для создания более точной и удобной системы измерения. Проанализировав методы их работы и используемые точки опоры, можно узнать, какова разница между Цельсием и Фаренгейтом:
- Шкала Фаренгейта имеет нижнюю отметку, равную температуре плавления льда и нашатырного спирта, а наименьшим значением шкалы Цельсия является температура таяния льда и замораживания воды.
- Числовые показатели по Фаренгейту от 0 до 100 градусов равнозначны диапазону от -18 до 38 градусов по шкале Цельсия.
- Градус Фаренгейта относится к устаревшей единице измерения, ее привыкли использовать в теплых странах, где отсутствуют сильные перепады температуры, и термометры не показывают отрицательные значения. А шкала Цельсия точно передает самые низкие минусовые показатели, используется для измерения температуры людей и животных.
- Показатель 32°F равнозначен 0 °C, что делает шкалу Цельсия более удобной и понятной для восприятия.
В Британии, описывая температуру, применяется и Цельсий и Фаренгейт, разница между ними указывается в таблице перевода. Также у них принято указывать отрицательные температуры в градусах Цельсия, а положительные — по Фаренгейту.
Температурные шкалы. Шкала Цельсия, шкала Кельвина, шкала Реомюра и шкала Фаренгейта. Температурные шкалы в градусах Цельсия, Кельвина, Реомюра, Фаренгейта от +100°С до -100°С
Температурные шкалы Цельсия, Кельвина, Реомюра, Фаренгейта
Различают несколько температурных шкал. Шкала Цельсия, шкала Кельвина, шкала Реомюра, шкала Фаренгейта. Цена деления в шкалах Цельсия и Кельвина совпадают. Шкала Реомюра грубее шкал Цельсия и Кельвина из-за того, что в шкале Реомюра цена градуса больше. Шкала Фаренгейта напротив, точнее потому, что на сто градусов Цельсия приходится сто восемьдесят градусов Фаренгейта.
Таблица сравнения шкал Цельсия, Кельвина, Реомюра, Фаренгейта
Градусы |
Градусы |
Градусы |
Градусы |
100 |
373 |
80 |
212 |
Градусы |
Градусы |
Градусы |
Градусы |
Градусы |
Градусы |
Градусы |
Градусы |
1 |
272 |
0,8 |
30,2 |
Градусы |
Градусы |
Градусы |
Градусы |
Таблица сравнения нулевых значений шкал Цельсия, Кельвина, Реомюра, Фаренгейта
Градусы |
Градусы |
Градусы |
Градусы |
Шкала Цельсия
Шкала Цельсия – стоградусная термометрическая шкала, имеющая две основные точки:
Первая точка соответствует числу 0°C шкалы Цельсия, вторая точка соответствует 100°C шкалы Цельсия.
Шкала Кельвина
Шкала Кельвина – абсолютная шкала температуры, в которой градусы отсчитываются от температуры абсолютного нуля. Температура абсолютного нуля ниже температуры таяния льда на 273.16°C.
Шкала Реомюра
Шкала Реомюра – термометрическая шкала, имеющая такие же две основные точки, как и стоградусная шкала:
Точка плавления чистого льда при нормальном давлении;
Точка кипения чистой воды при нормальном давлении.
Первая точка соответствует числу 0°R шкалы Реомюра, вторая точка соответствует 80°R шкалы Реомюра. Шкала Реомюра была введена французским физиком Р.Реомюром в 1730 году.
Шкала Фаренгейта
Шкала Фаренгейта – температурная шкала, применяемая в США, Англии и ряде других стран. По шкале Фаренгейта температура таяния льда соответствует 32°F, а температура паров воды, кипящей при атмосферном давлении, соответствует 212°F. Стоградусному интервалу шкалы Цельсия соответствует сто восемьдесят градусов шкалы Фаренгейта.
Шкала Цельсия
Шкала Цельсия используется для измерения температуры в быту и в науке. Температуру в градусах Цельсия передают радиостанции и телевизионные каналы, температуру в градусах Цельсия показывают в Интернете информеры погоды. В градусах Цельсия проградуированы многие термометры, шкалы регуляторов климат-контроля автомобилей и табло пультов дистанционного управления кондиционерами.
Шкала Кельвина
Шкала Кельвина используется в науке. Температура абсолютного нуля соответствует нулю градусов по шкале Кельвина. В фотографии баланс белого соответствует определённой цветовой температуре. Например, баланс белого в солнечный день (или свет фотовспышки) соответствует цветовой температуре 5500 K.
Шкала Реомюра
Шкала Реомюра в большинстве стран используется достаточно редко.
Шкала Фаренгейта
Шкала Фаренгейта используется в США, Англии и некоторых других странах. Иногда в гостиницах можно встретить кондиционеры, чьи пульты дистанционного управления проградуированы в градусах Фаренгейта.
Для удобства можно использовать таблицу перевода градусов Цельсия в Градусы Фаренгейта:
Градусы |
Градусы |
Сокращённый вариант таблицы перевода градусов Цельсия в Градусы Фаренгейта:
Загрузка...
