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°.
Несмотря на то, что практически весь мир использует шкалу Цельсия для измерения температуры, всё равно есть страны, где используется шкала Фаренгейта. Яркий пример — Англия и США. Около 300 лет назад она была очень полезной, а сейчас это ужасно неудобно, так как приходится делать перевод фаренгейта в цельсий и наоборот. Так, ошибка при переводе из одной системы в другую привела к тому, что в атмосфере Марса потерпел крушение зонд NASA стоимостью более 125 миллионов долларов. Мы покажем и расскажем как правильно перевести градусы из одной шкалы в другую, а так же приведём таблицу соотношения температуры.
Соотношение температуры по шкале Фаренгейта и Цельсия
| Фаренгейт | Цельсий | |
| Точка кипения воды | 212° | 100° |
| 194° | 90° | |
| 176° | 80° | |
| 158° | 70° | |
| 140° | 60° | |
| 122° | 50° | |
| 104° | 40° | |
| 86° | 30° | |
| 68° | 20° | |
| 50° | 10° | |
| Точка замерзания воды | 32° | 0° |
| 14° | -10° | |
| 0° | -17,8° | |
| Температура абсолютного нуля | -459,67° | -273,15° |
Перевод из Фаренгейта в шкалу Цельсия:
из исходной цифры вычитают 32 и умножают на 5/9.
Перевод из Цельсия в шкалу Фаренгейта:
исходную цифру умножают на 9/5 и прибавляют 32.
Знать температуру своего тела, воздуха за окном, воды, наполняющей ванну или бассейн, и множества других явлений и предметов, окружающих современного человека, стало делом привычным, а процесс измерения - простым и доступным каждому. Если задать вопрос о том, какая температура у кого-то или чего-то, едва ли цифры, названные в ответ, вызовут недоумение, оказавшись абсолютно нехарактерными.
Причиной этому - распространенная практически во всем измерения данной физической величины по шкале Цельсия. Однако в США, Канаде, Англии и ряде других стран распространено в быту определение температуры по системе Фаренгейта. Чтобы понимать друг друга, достаточно представлять диапазон каждой шкалы и их соотношение по Фаренгейту и Цельсию.
Объект измерения, или что такое температура?
Термин происходит от слова temperature (в переводе с латинского - "нормальное состояние/смещение"). С точки зрения физики - это величина, которая характеризует подвижность молекул вещества, его внутреннюю энергию. Чем быстрее движутся частицы, чем больше они сталкиваются друг с другом - тем выше температурное значение. Отсюда и что при нагревании объем тел и веществ увеличивается. Но температура и тепло - не тождественные понятия. Разогретые до одинаковых температурных показателей тела обладают разной способностью нагревать сторонние объекты (пример - отличие скорости закипания чайника на маленькой и большой конфорке).
Изобретение Даниэля Габриэля Фаренгейта
Голландский физик, родившийся в 1686 году в польском городе Гданьске, рано начал научную деятельность. Он собственноручно собирал измерительные приборы и в возрасте 23 лет изобрел а спустя 5 лет - ртутный. В 1724 году Фаренгейт предложил научному сообществу свою систему измерения температур. Позже она претерпела некоторые изменения. Целью ученого было создать шкалу без отрицательного значения, поэтому за ноль он принял самую низкую температуру, известную в то время - плавления смеси льда, воды и нашатырного спирта. Для определения одного деления на термометре - градуса - физик использовал диапазон между показателем таяния льда и кипения воды, разделив его на 180 равных частей.
Система Андреса Цельсия
Родившийся в 1701 году в Швеции астроном, геолог и метеоролог предложил свою шкалу в 1742 году. В качестве ноля изначально использовалась температура кипения воды, а за 100 градусов - ее таяния. Направление самой распространенной ныне в мире шкалы было изменено современником Цельсия Карлом Линнеем в год смерти ее автора - 1744. Таким образом она приобрела свой актуальный вид. Температуры более низкие, чем точка таяния льда, измеряются по такому же принципу, как и высокие, но имеют отрицательное значение.
Соотношение шкалы Фаренгейта и Цельсия
Показательными для сравнения двух систем будут известные всем стандарты температур - кипение воды, таяния льда, норма для здорового человеческого тела.
Цифры будут следующими - 100°, 0° и примерное среднее значение в диапазоне от 36 до 37° на шкале Цельсия. По Фаренгейту соотношение будет следующим - 212°, 32° и приблизительно 98°. Одним из ключевых понятий в измерении температуры является абсолютный ноль - теоретическое значение, являющейся точкой отсчета и эталоном для любых использования систем. Эта величина характеризуется отсутствием движения частиц материи. В соотношении Цельсия и Фаренгейта это показатели равные -273,15 и -459,67 градуса.
Осуществить перевод значений одной системы в другую достаточно просто. Для такого арифметического преобразования существует формула, используемая в двух направлениях (в зависимости от изначального показателя). Соотношение и Цельсия равно 1: 5/9.
Таким образом, для перевода показаний термометра Фаренгейта в систему Цельсия необходимо от исходного значения отнять 32 и умножить на 5/9.
Соответственно, обратное преобразование осуществляется по формуле в которой данные шкалы Цельсия умножают на 5/9 и прибавляют 32.
Для понимания обеих систем и использования их в быту совсем не обязательно применять математические расчеты каждый раз. Если использование малознакомой системы необходимо - достаточно немного попрактиковаться, и примерное значение данных в соотношении Фаренгейта и Цельсия будет легко определяться «на слух».
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
- 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.
- Диапазон от -18 до 38 градусов шкалы Цельсия приравнивается к диапазону от 0 до 100 градусов по шкале Фаренгейта.
- Градус Фаренгейта является устаревшей линейной единицей измерения температуры, используемой на сегодняшний день лишь в Белизе и США для бытовых целей.
). При этом один градус Фаренгейта равен 1/180 разности этих температур. Диапазон 0…+100 °F по шкале Фаренгейта примерно соответствует диапазону −18…+38 °C по шкале Цельсия . Ноль по шкале Фаренгейта определяется по температуре замерзания смеси воды, соли и нашатыря в соотношении 1:1:1 (соответствует примерно −17,8 °C). Нормальная температура человеческого тела (36,6 °C) соответсвует 97,88 °F. Шкалы Цельсия и Фаренгейта численно пересекаются в точке −40 градусов.
Преобразование
Из шкалы Фаренгейта в шкалу Цельсия: Из шкалы Цельсия в шкалу Фаренгейта:Диаграмма перевода температур
Period = from:-50 till:110 TimeAxis = orientation:horizontal ScaleMajor = unit:year increment:10 start:-50 ScaleMinor = unit:year increment:1 start:-50
At:start color:green layer:front at:end color:green layer:front at:-40 color:lightline layer:back at:-20 color:lightline layer:back at:0 color:lightline layer:back at:20 color:lightline layer:back at:40 color:red layer:back at:60 color:lightline layer:back at:80 color:lightline layer:back at:100 color:lightline layer:back
Fontsize:10 textcolor:blue pos:(0,13) text:Цельсий °C
Id:black value:black id:white value:white id:lightline value:rgb(0.8,0.8,0.8)
Period = from:223 till:383 TimeAxis = orientation:horizontal ScaleMajor = unit:year increment:10 start:230 ScaleMinor = unit:year increment:1 start:223 PlotData=
At:start color:green layer:front at:end color:green layer:front at:233.15 color:lightline layer:back at:253.15 color:lightline layer:back at:273.15 color:lightline layer:back at:293.15 color:lightline layer:back at:313.15 color:lightline layer:back at:333.15 color:lightline layer:back at:353.15 color:lightline layer:back at:373.15 color:lightline layer:back
Fontsize:10 textcolor:blue pos:(0,15) text:Кельвин K
Id:black value:black id:white value:white id:lightline value:rgb(0.8,0.8,0.8)
Period = from:-58 till:230 TimeAxis = orientation:horizontal ScaleMajor = unit:year increment:10 start:-50 ScaleMinor = unit:year increment:1 start:-58 PlotData=
At:start color:green layer:front at:end color:green layer:front at:-40 color:lightline layer:back at:-4 color:lightline layer:back at:32 color:lightline layer:back at:68 color:lightline layer:back at:104 color:lightline layer:back at:140 color:lightline layer:back at:176 color:lightline layer:back at:212 color:lightline layer:back
Fontsize:10 textcolor:blue pos:(0,13) text:Фаренгейт °F
Id:black value:black id:white value:white id:lightline value:rgb(0.8,0.8,0.8)
Period = from:402 till:690 TimeAxis = orientation:horizontal ScaleMajor = unit:year increment:10 start:410 ScaleMinor = unit:year increment:1 start:402 PlotData=
At:start color:green layer:front at:end color:green layer:front at:419.7 color:lightline layer:back at:455.7 color:lightline layer:back at:491.7 color:lightline layer:back at:527.7 color:lightline layer:back at:563.7 color:lightline layer:back at:599.7 color:lightline layer:back at:635.7 color:lightline layer:back at:671.7 color:lightline layer:back
Fontsize:10 textcolor:blue pos:(0,13) text:Ранкин °Ra
Id:black value:black id:white value:white id:lightline value:rgb(0.8,0.8,0.8)
Period = from:-18.75 till:65.25 TimeAxis = orientation:horizontal ScaleMajor = unit:year increment:5 start:-15 ScaleMinor = unit:year increment:1 start:-18
At:start color:green layer:front at:end color:green layer:front at:-13.5 color:lightline layer:back at:-3 color:lightline layer:back at:7.5 color:lightline layer:back at:18 color:lightline layer:back at:28.5 color:lightline layer:back at:39 color:lightline layer:back at:49.5 color:lightline layer:back at:60 color:lightline layer:back
Fontsize:10 textcolor:blue pos:(0,13) text:Рёмер °Rø
Id:black value:black id:white value:white id:lightline value:rgb(0.8,0.8,0.8)
Period = from:-16.5 till:36.3 TimeAxis = orientation:horizontal ScaleMajor = unit:year increment:5 start:-15 ScaleMinor = unit:year increment:1 start:-15
At:start color:green layer:front at:end color:green layer:front at:-13.2 color:lightline layer:back at:-6.6 color:lightline layer:back at:0 color:lightline layer:back at:6.6 color:lightline layer:back at:13.2 color:lightline layer:back at:19.8 color:lightline layer:back at:26.4 color:lightline layer:back at:33 color:lightline layer:back
Fontsize:10 textcolor:blue pos:(0,13) text:Ньютон °N
Id:black value:black id:white value:white id:lightline value:rgb(0.8,0.8,0.8)
Period = from:-15 till:225 DateFormat = yyyy TimeAxis = orientation:horizontal order:reverse format:yyyy ScaleMajor = unit:year increment:15 start:-15 ScaleMinor = unit:year increment:1 start:-15
At:start color:green layer:front at:end color:green layer:front at:0 color:lightline layer:back at:30 color:lightline layer:back at:60 color:lightline layer:back at:90 color:lightline layer:back at:120 color:lightline layer:back at:150 color:lightline layer:back at:180 color:lightline layer:back at:210 color:lightline layer:back
Fontsize:10 textcolor:blue pos:(0,13) text:Делиль °D
Id:black value:black id:white value:white id:lightline value:rgb(0.8,0.8,0.8)
Period = from:-40 till:88 TimeAxis = orientation:horizontal ScaleMajor = unit:year increment:10 start:-30 ScaleMinor = unit:year increment:1 start:-40 PlotData=
At:start color:green layer:front at:end color:green layer:front at:-32 color:lightline layer:back at:-16 color:lightline layer:back at:0 color:lightline layer:back at:16 color:lightline layer:back at:32 color:red layer:back at:48 color:lightline layer:back at:64 color:lightline layer:back at:80 color:lightline layer:back
Fontsize:10 textcolor:blue pos:(0,60) text:Реомюр °Ré fontsize:12 textcolor:red pos:(110,20) text:40 °C = 313,15 K = 104 °F = 563,67 °Ra = 28,5 °Rø = 13,2 °N = 90 °D = 32 °Ré
Распространённость
Градусы Фаренгейта широко использовались во всех англоязычных странах до 1960-х годов, когда большинство из них перешло на метрическую систему с кельвинами и градусами Цельсия , однако иногда в этих странах шкала Фаренгейта используется до сих пор.
В настоящее время градус Фаренгейта используется в быту как основная единица измерения температуры в следующих странах:
В Канаде градусы Фаренгейта используются в дополнение к основной шкале Цельсия.
Напишите отзыв о статье "Градус Фаренгейта"
Примечания
Отрывок, характеризующий Градус Фаренгейта
– Да, да, именно. Левый фланг наш теперь очень, очень силен.Несмотря на то, что Кутузов выгонял всех лишних из штаба, Борис после перемен, произведенных Кутузовым, сумел удержаться при главной квартире. Борис пристроился к графу Бенигсену. Граф Бенигсен, как и все люди, при которых находился Борис, считал молодого князя Друбецкого неоцененным человеком.
В начальствовании армией были две резкие, определенные партии: партия Кутузова и партия Бенигсена, начальника штаба. Борис находился при этой последней партии, и никто так, как он, не умел, воздавая раболепное уважение Кутузову, давать чувствовать, что старик плох и что все дело ведется Бенигсеном. Теперь наступила решительная минута сражения, которая должна была или уничтожить Кутузова и передать власть Бенигсену, или, ежели бы даже Кутузов выиграл сражение, дать почувствовать, что все сделано Бенигсеном. Во всяком случае, за завтрашний день должны были быть розданы большие награды и выдвинуты вперед новые люди. И вследствие этого Борис находился в раздраженном оживлении весь этот день.
За Кайсаровым к Пьеру еще подошли другие из его знакомых, и он не успевал отвечать на расспросы о Москве, которыми они засыпали его, и не успевал выслушивать рассказов, которые ему делали. На всех лицах выражались оживление и тревога. Но Пьеру казалось, что причина возбуждения, выражавшегося на некоторых из этих лиц, лежала больше в вопросах личного успеха, и у него не выходило из головы то другое выражение возбуждения, которое он видел на других лицах и которое говорило о вопросах не личных, а общих, вопросах жизни и смерти. Кутузов заметил фигуру Пьера и группу, собравшуюся около него.
– Позовите его ко мне, – сказал Кутузов. Адъютант передал желание светлейшего, и Пьер направился к скамейке. Но еще прежде него к Кутузову подошел рядовой ополченец. Это был Долохов.
– Этот как тут? – спросил Пьер.
– Это такая бестия, везде пролезет! – отвечали Пьеру. – Ведь он разжалован. Теперь ему выскочить надо. Какие то проекты подавал и в цепь неприятельскую ночью лазил… но молодец!..
Пьер, сняв шляпу, почтительно наклонился перед Кутузовым.
– Я решил, что, ежели я доложу вашей светлости, вы можете прогнать меня или сказать, что вам известно то, что я докладываю, и тогда меня не убудет… – говорил Долохов.