шкала Фаренгейта
Шкала Фаренгейта - температурная шкала основана на шкале, предложенной в 1724 году физиком Даниелем Габриелем Фаренгейту и названа в его честь. Единицей измерения является градус Фаренгейта (° F). Нулевой точки Фаренгейт 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, то есть температурой смеси льда и воды в соотношении 1: 1 (0 ° C). Третья точка - это нормальная температура человеческого тела, которому он приписал 96 ° 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 с такой шкале после новых, более точных измерений вышла около 98 ° F, а не 96 ° F. Таким образом, температурный промежуток между двух реперных точек составляет 180 ° F.
В конце XX века шкала Фаренгейта использовалась как официальная только на территории США. На сегодня большинство государств использует шкалу Цельсия . [1]
Определение и конвертация [ ред. | ред. код ]
Преобразование шкалы Фаренгейта в другие температурные шкалы По шкале Фаренгейта, температура замерзания воды составляет 32 ° F, в то время как температура кипения составляет 212 ° F. Таким образом, эти две точки разделяет промежуток в 180 ° F. То есть, один градус по шкале Фаренгейта составляет 1/180 от разницы между температурой замерзания и кипения воды. Однако, по шкале Цельсия данная разница составляет 100 °. Из этого следует, что 1 ° F эквивалентен 5/9 ° C. Интересно, что шкала Фаренгейта и шкала Цельсия «пересекаются» на значении -40 ° (-40 ° F = -40 ° C).
абсолютный ноль составляет -273.15 ° C и, соответственно -459.67 ° F. шкала Ранкина использует градуса, которые эквиваленте градусам по шкале Фаренгейта, но с одним отличием - абсолютного нуля здесь принято считать 0 ° R, что похоже на соотношение шкалы Цельсия шкале Кельвина (1 ° C = 1 ° K, но абсолютный ноль по шкале Кельвина равен 0 ° K) [2]
Шкала Фаренгейта использует символ ° для того, чтобы обозначить 1 градус на шкале (как и в шкале Цельсия), и символ F, чтобы указать единицы измерения по шкале Фаренгейта (напр. «Галлий плавится при температуре 85.5763 ° F») или, чтобы выразить разницу или неточности температуры ( напр. «Обогреватель способен нагреть воздух до 72 ° F» и «Стандартная погрешность составляет ± 5 ° F»)
для точного перевод величин могут быть использованы следующие формулы. (f - температура в ° F, c - температура в ° C)
- : (F - 32) ° F × 5 ° C 9 ° F = (f - 32) 1.8 ° C = c ° C
- : (C ° C × 9 ° F 5 ° C) + 32 ° F = (c × 1.8) ° F + 32 ° F = f ° F
При точном преобразовании можно увидеть данную сходство: -40 ° F = -40 ° C
- : ((F + 40) ÷ 1.8) - 40 = c.
- : ((C + 40) * 1.8) - 40 = f.
Фаренгейт предложил свою температурную шкалу, которая была создана на основе двух реперных точек, в 1724 году. В его начальной шкале (которая не является конечной шкале Фаренгейта), нулевой точки были взяты температуру смеси льда, воды и хлорид аммония , То есть 0 ° F (-17.78 ° C). Следующей отметкой была температура человеческого тела, а именно - 96 ° F. [3]
Согласно истории, родом из Германии, Фаренгейт самом деле выбрал нулевой точки температуру воздуха, которую он измерил в его родном городе, Гданьске Во время зимы в 1708 году и обозначил ее за 0 ° F, и только потом воспроизвел ее с помощью рапы. Существует объяснение почему 0 ° F равна -17.78 ° C, хотя температура охлаждения хлорид аммония соответствует -3 ° C: оно основано на том, что температура охлаждения NaCl (соли) составляет -21.1 ° C; другое объяснение заключается в том, что Фаренгейт не имел достаточно качественной рапы, для того чтобы достичь эвтектической равновесия (напр. он должен был получить раствор соли, а она могла не полностью раствориться). В любом случае после того шкала Фаренгейта еще не раз менялась.
Руководствуясь письмом, которое Фаренгейт послал своему другу, Бургаве , Его шкала была построена на работы Олег Рёмера , Которого он встретил ранее. По шкале Рёмера, рапа замерзает при температуре ноль градусов, вода замерзает при температуре 7,5 °, температура человека равна 22,5 °, а вода закипает при температуре 60 °. Фаренгейт умножил каждое значение на четыре, во избежание фракций и, чтобы повысить точность шкалы. Затем, он откалибровал его шкалу, использовав температуру таяния льда и температуру человека (30 и 90 ° F) позже он скорректировал эти температуры до 32 ° F и 96 ° F, то есть промежуток между ними составил 64 ° F. Затем он разделил интервал 64 ° F на 2, что позволило ему обозначить градусную шкалу с помощью простых инструментов, методом разделения одного промежутка еще на 6 частей.
Фаренгейт понял, что вода закипает при температуре примерно 212 ° F. Использование температуры замерзания и температуры кипения воды как реферних точек приобрело популярность с помощью труда Андерса Цельсия (Позже, использование этих двух точек было принято Лондонским Королевским Обществом во главе с Генри Кавендиш в 1776 году). Поэтому, шкала Фаренгейта была изменена так, что температура замерзания воды равна 32 ° F, а температура кипения равна 212 ° F, то есть на 180 ° F больше. По этой причине, на проверенной шкале, температура человеческого тела примерно равна 98 ° F, в то время как она равнялась 90 ° по измененной шкале Рёмера, и 96 ° по оригинальной шкале Фаренгейта.
шкала Ранкина была основана на шкале Фаренгейта, однако абсолютному нулю равен 0 °.
Страны используют шкалу Фаренгейта
Страны используют шкалу Цельсия.
Шкала Фаренгейта была стандартом для климатических, индустриальных и медицинских целей в Англо-языковых странах до 1960-х годов. В поздние 1960-х и 1970-х годах, шкала Цельсия заменила шкалу Фаренгейта в большинстве стран, кроме США.
Шкала Фаренгейта широко используется в большинстве штатов США. Например: в прогнозах погоды, в приготовлении пищи и температуры охлаждения преимущественно предоставляются по шкале Фаренгейта. Ученые, например метеорологи используют шкалу Цельсия или Кельвина во всех странах.
В начале XX века Фредерик Хаслах и Дейл сообщил, что отказ использовать шкалу разделенную на сто градусов (шкала Цельсия) в США, обусловленная большим размером 1 градуса и тем, что 0, по шкале Фаренгейта, расположенный ниже.
Канада использовала Международную систему единиц, но также Канада поддерживала традиционные единицы измерения. Канадский прогноз погоды транслировался с использованием шкалы Цельсия, однако синоптики имели возможность использовать шкалу Фаренгейта, особенно для международных прогнозов. Практически все канадские духу печи использовали шкалу Фаренгейта. Канадские термометры, как цифровые и аналоговые, использовали шкалу Фаренгейта и шкалу Цельсия. Также, в некоторых случаях (например, температура в бассейне или температуры приготовления), температуры все же измеряются по шкале Фаренгейта.
В рамках ЕС обязательное использование шкалы Кельвина или шкалы Цельсия когда речь идет об измерении температуры в сферах «экономики, медицины, безопасности и администрирования». Например, символы стирки, которые используются в Великобритании, следуют нормам ISO 3758: 2005, по которым температуру стирки следует указывать только в градусах по Цельсию. Похожие правила используются в Северной Америке, используется 6 точек, чтобы отделить температуру в Цельсиях
В рамках нерегулируемых законодательно сферах, таких как журналистика, нет четких норм в использовании температурных шкал. Например, в Британии можно использовать как градуса в Фаренгейтах, так и в Цельсиях.
Для быстрого, но приблизительного, перевод температуры из шкалы Фаренгейта шкале Цельсия можно воспользоваться простой формулой: от Фаренгейта отнять 30 и результат разделить на 2. Например, для 80 ° F: 80-30 = 50, 50/2 = 25 ° С, что не так далеко от точного значения 26,7 ° С.
Unicode обозначает градус ++ Фаренгейта как U + 2109. [4]