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.
Температура - это физическая величина, характеризующая термодинамическое состояние объекта. В настоящее время для измерения температуры принято несколько основных способов.
Температура по Цельсию
В России и ряде других стран, включая европейские, наиболее распространенным параметром, используемым для измерения температуры, является градус Цельсия. Он получил свое название по имени автора этой температурной шкалы Александра Цельсия, который выдвинул свое предложение в 1742 году.Первоначально идея Цельсия базировалась на основных агрегатных состояниях воды: так, температура ее замерзания была принята за 0 градусов. Таким образом, температуры ниже 0, то есть те, при которых вода находится в твердом состоянии, были отнесены к отрицательным температурам. Температура кипения воды была принята за 100 градусов: эти опорные точки позволили рассчитать диапазон, составляющий 1 градус Цельсия.
Впоследствии была разработана шкала Кельвина, принимающая абсолютный ноль, то есть минимальную физически возможную температуру, за 0 градусов по Кельвину (или 0 ), шкалы Кельвина и Цельсия были приведены в соответствие между собой. Теперь для того, чтобы установить температуру вещества в градусах Цельсия, нужно к температуре по шкале Кельвина прибавить 273,15.
Температура по Фаренгейту
Немецкий ученый Габриэль Фаренгейт разработал свою шкалу практически одновременно с Цельсием: в 1724 году. Он, как и Цельсий, принимал во внимание состояния воды, однако обозначал их другими цифрами. Так, воды по шкале Фаренгейта составляет 32 градуса, а температура кипения - 212 градусов. Исходя из этого температурного диапазона была измерена величина одного , который составляет 1/180 разницы между точками замерзания и кипения воды в градусах.Соотношение температуры по Цельсию и по Фаренгейту
Для осуществления температурных значений из шкалы Цельсия в шкалу Фаренгейта и обратно существуют специальные формулы: так, температура по Цельсию=(температура по Фаренгейту - 32)*5/9. Например, 120 градусов по Фаренгейту в соответствии с этой формулой будут равны 48,9 градусов Цельсия.Для обратного перевода можно воспользоваться следующей формулой: температура по Фаренгейту=температура по Цельсию*9/5+32. Например, 20 градусов Цельсия по этой формуле будут соответствовать 68 градусам по Фаренгейту. При этом обе указанных формулы можно использовать и для перевода в шкалу Фаренгейта отрицательных температур по Цельсию.
Сегодня измерение температуры по шкале Фаренгейта обширно применяется каждого в 2-х странах мира, а во всех остальных выбирают шкалу Цельсия. Впрочем в силу того, что одна из этих 2-х стран – США, вопрос перевода градусов Фаренгейта в градусы Цельсия встает не так уж редко. К тому же в литературе англоговорящих стран сорокалетней (и больше) давности тоже присутствуют упоминания температуры по Фаренгейту.
Инструкция
1. Отнимите от температуры, измеренной в градусах по шкале Фаренгейта, число 32, полученный итог умножьте на число 5, а после этого поделите его на число 9. Полученное значение и будет показывать температуру в градусах по шкале Цельсия, соответствующую начальному значению в градусах Фаренгейта. Скажем, температура 451°F соответствует (451-32)*5/9 ? 232,78°C. А это значит, что будь Рэй Брэдбери не американцем, его известный сказочный роман-антиутопия именовался бы не Fahrenheit 451, а Celsius 233.
2. При обратном реформировании градусов Цельсия в градусы Фаренгейта главно не запутаться – вначале умножьте число градусов на девятку и поделите на пятерку, а после этого увеличьте полученный итог еще на 32 градуса. Скажем, пересчет 100°C в единицы шкалы Фаренгейта должен дать 100*9/5+32 = 212°F. Именно такова температура, при которой вода переходит в газообразное состояние (пар), если ее выразить в градусах Фаренгейта.
3. Используйте помещенные в интернете скрипты механического реформирования градусов Фаренгейта в градусы Цельсия и обратно – это метод, тот, что требует поменьше каждого усилий. Скажем, перейдите на страницу http://convertr.ru/temperature/fahrenheit_degrees и введите температуру по Фаренгейту. Ничего нажимать для отправки на сервер тут не требуется, потому что все вычисления происходят непринужденно в вашем браузере, а итог отображается сразу же. Помимо эквивалента введенной вами температуры в градусах Цельсия, на этой же странице будут отображены и значение в кельвинах (единица измерения температуры в системе СИ) и в градусах по шкале Реомюра (все еще изредка применяется во Франции).
4. Примените калькулятор, встроенный в операционную систему вашего компьютера, если доступа в интернет нет. В ОС Windows его дозволено запустить, скажем, единовременно нажав клавиши win + r, после этого введя команду calc и кликнув по кнопке OK. Для пересчета с подмогой этого приложения используйте алгорифм, описанный в первом и втором шагах.
Температуру измеряют в градусах. Впрочем есть две шкалы, особенно зачастую используемые для измерения температуры – это шкалы Фаренгейта и Цельсия. Примерно во всех странах люди почаще пользуются только 2-й шкалой. Но если вы собираетесь в Объединенные Штаты Америки, то вам следует знать, что в этой стране повсюду применяется шкала Фаренгейта . И вам может абсолютно сгодиться формула, конвертации градусов из Цельсия в Фаренгейт.
Инструкция
1. Тезис работы шкалы Цельсия базируется на точках метаморфозы агрегатного состояния воды. То есть температура, при которой вода замерзает, берется за точку отсчета и равна 0 градусов по Цельсию. А если вода закипает и испаряется, то эта температура приравнивается 100 градусам Цельсия.
2. Дабы перевести температуру из шкалы Цельсия в шкалу Фаренгейта , нужно умножить начальное число на 9/5 и прибавить 32.
3. Скажем, 10 градусов по Цельсию переведем в Фаренгейт.10*9/5+32=50 градусов по Фаренгейту.
Полезный совет
Не сложно додуматься, что обратный перевод совершается с поддержкой обратного порядка действий.
В мире существует три основных шкалы измерения температуры: шкала Цельсия, шкала Фаренгейта и шкала Кельвина. Шкалой Кельвина пользуются в основном учёные. В большинстве стран для измерения температуры применяют шкалу Цельсия. За нуль в шкале Цельсия принята температура замерзания воды, а за 100 градусов – температура кипения воды. Эту шкалу используют в медицине, технике, метеорологии, в быту. В Великобритании, США и некоторых других англоязычных странах применяется шкала Фаренгейта.
Инструкция
1. Один градус Фаренгейта равен 1/180 части разности температур кипения воды и таяния льда. Для того дабы перевести температуру из градусов Фаренгейта в градусы Цельсия, нужно из температуры по Фаренгейту вычесть 32 и полученное значение поделить на 1,8. C=(F-32) / 1,8. С – температура по Цельсию, F – температура в градусах Фаренгейта. Приведём некоторые соответствия.1. 0 градусов по Фаренгейту соответствует -17,8 градусов Цельсия,2. 32 градуса Фаренгейта соответствуют 0 градусов Цельсия,3. 212 градусов Фаренгейта соответствуют 100 градусам Цельсия,4. Температура тела здорового человека составляет 36,6 градусов Цельсия либо 98,2 градуса Фаренгейта.
2. Для того дабы перевести температуру из градусов Фаренгейта в градусы Кельвина, нужно прибавить к температуре по фаренгейту 459 и полученное значение поделить на 1,8. К=(F ? 32) / 1,8. К? температура по Кельвину. Следует подметить, что нуль градусов Кельвина является температурой безусловного нуля. Безусловный нуль по Кельвину – это минимальная температура, которая может существовать. Эта температура соответствует -271,15 градусам Цельсия либо -459,67 градусам Фаренгейта.
Видео по теме
Обратите внимание!
Температура безусловного нуля. -459,67°. -273,15°. При переводе из шкалы Фаренгейта в шкалу Цельсия из начальной цифры вычитают 32 и умножают на 5/9.
Полезный совет
Безусловный нуль, температура, при которой термодинамическая система владеет самой низкой энергией, 0 Келвинов (K). По шкале Цельсия температура безусловного нуля соответствует -273,15°C , по шкале Фаренгейта – -459,67°F. Эта температура является самой низкой, теоретически достигаемой системой. Газ при непрерывном снижении температуры занимает меньший объем.
Видео по теме
Самыми известными, на данный момент, температурными шкалами являются шкалы Фаренгейта, Цельсия и Кельвина.
Температурная шкала Фаренгейта наиболее популярна в США. Измеряется температура в градусах, например, 48,2°F(сорок восемь и два градуса по Фаренгейту), символ F указывает, что используется шкала Фаренгейта.
Европейцы привыкли к температурной шкале Цельсия , которая измеряет температуру также в градусах, например, 48,2°C (сорок восемь и два градуса по Цельсию), символ С указывает, что используется шкала Цельсия.
Ученым более привычно оперировать с температурной шкалой Кельвина . До 1968 года кельвин официально именовался градусом Кельвина, потом было принято решение именовать значение температуры, измеренной по шкале Кельвина, просто в кельвинах (без градусов), например, 48,2 К (сорок восемь и два кельвина).
Даниель Габриель Фаренгейт свою шкалу изобрел в 18 веке, занимаясь изготовлением термометров в Амстердаме. За нулевую точку температуры Фаренгейт взял температуру замороженного раствора соли, который в то время использовался для получения низких температур в лабораторных условиях. Значение в 32°F немецкий физик установил для температуры плавления льда и замораживания воды (при повышении и понижении температуры соответственно). В соответствии с полученной шкалой, температура закипания воды равна 212°F.
В том же 18 веке шведский ученый Андерс Цельсий изобрел свою температурную шкалу, в основе которой лежит температура замерзания (0°C) и закипания (100°C) чистой воды при нормальном атмосферном давлении.
Шкала Кельвина была изобретена в 19 веке британским ученым Уильямом Томсоном , который впоследствии получил почетный титул барона Кельвина. В основу своей температурной шкалы Томсон положил понятие абсолютного нуля. Позднее шкала Кельвина стала основной в физике, и сейчас через нее определяются системы Фаренгейта и Цельсия.
По своей сути температура любого объекта характеризует меру движения его молекул - чем быстрее движутся молекулы, тем выше температура объекта, и наоборот. Чем ниже температура, тем молекулы движутся медленнее. При абсолютном нуле (0 К) молекулы останавливаются (чего в природе быть не может). По этой причине, достичь температуры абсолютного нуля или еще более низких температур невозможно.
Надо сказать, что градуировка шкал Кельвина и Цельсия совпадают (один градус Цельсия равен одному кельвину), а 0 К = -273,15°C.
Таким образом, связать температурные шкалы Кельвина и Цельсия очень просто:
K = C+273,15 C = K-273,15
Попробуем связать шкалы Цельсия и Фаренгейта.
Как известно, вода замерзает при 32°F и 0°C: 32°F=0°C . Закипает вода при 212°F и 100°C: 212°F=100°C .
Таким образом, на 180 градусов шкалы Фаренгейта приходится 100 градусов шкалы Цельсия (соотношение 9/5): 212°F-32°F=100°C-0°C.
Также следует учесть, что нулевая точка шкалы Цельсия соответствует 32-градусной точке шкалы Фаренгейта.
Учитывая вышеизложенные соответствия двух шкал, выводим формулу перевода температуры из одной шкалы в другую:
С = (5/9)·(F-32) F = (9/5)·C+32
Если решить данную систему уравнений, можно узнать, что -40°C = -40°F - это единственная температура, при которой значение обеих шкал совпадают.
Действуя аналогичным образом, связываем шкалы Кельвина и Фаренгейта:
F = (9/5)·(K-273,15)+32 = (9/5)K-459,67 K = (5/9)·(F+459,67)
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 общеизвестный факт, 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».
