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.
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
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».
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.
