Даниэль Габриэль Фаренгейт (24.05.1686 - 16.09.1736) - немецкий физик. Родился в Данциге (ныне Гданьск). С 1707 года путешествовал по Германии, приобрел профессию изготовителя различных инструментов. В 1717 году переехал в Амстердам, где утвердился как мастер по изготовлению инструментов и приборов. Большую часть своей жизни прожил в Голландии.
Фаренгейт встречался и переписывался с ведущими учеными своего времени, в частности с П. Мушенбруком, В. Гравезандом и др. Организовал механическую мастерскую, в которой изготавливал термометры, барометры, ареометры и другие физические и астрономические инструменты. В 1709 году изготовил спиртовой термометр, в 1714 году - ртутный. Предложил (1710 или 1714) температурную шкалу (шкала Фаренгейта), в которой температурный интервал между точками таяния льда и кипения воды был разделен на 180 частей (градусов) и точке таяния льда отвечало значение 32oF, а точке кипения воды - 212oF. Термометры Фаренгейта были первыми практически пригодными термометрами.
Фаренгейт исследовал явление переохлаждения воды (1721) и зависимость температуры кипения жидкости от давления и содержания растворенных в ней солей. Сконструировал термометр, дающий возможность по данным точки кипения находить давление. Определял температуру смеси горячей и холодной воды. Усовершенствовал весовой ареометр, составил таблицы удельных весов тел (1724).
Член Лондонского Королевского общества (1724).
Гра́дус Фаренге́йта - единица измерения температуры с линейной шкалой. Долгое время шкала Фаренгейта была основной в англоговорящих странах, но в конце 1960-х - начале 1970-х годов она была практически вытеснена шкалой Цельсия. Только на Ямайке, в США и Белизе шкала Фаренгейта до сих пор широко используется в бытовых целях[источник не указан 335 дней].
Шкала названа в честь предложившего её в 1724 году немецко-польского учёного Габриеля Фаренгейта.
На шкале Фаренгейта точка таяния льда равна +32 °F, а точка кипения воды +212 °F (при нормальном атмосферном давлении). При этом один градус Фаренгейта равен 1/180 разности этих температур. Диапазон 0°…+100° по шкале Фаренгейта примерно соответствует диапазону −18°…+38° по шкале Цельсия. Ноль на этой шкале определяется по температуре замерзания смеси воды, льда и нашатыря, а за 100 °F принята нормальная температура человеческого тела (однако Фаренгейт ошибся в последнем измерении: нормальная температура человеческого тела составляет 97,9 °F). По одной из версий за 100 градусов температурной шкалы Фаренгейт принял температуру тела своей жены, которая в момент измерения температуры была больна лихорадкой[источник не указан 335 дней] - именно этим, а не погрешностью самого измерения, и обусловлено смещение стоградусной точки на 2,1 °F.
История
Слово «температура» возникло в те времена, когда люди считали, что в более нагретых телах содержится большее количество особого вещества - теплорода, чем в менее нагретых. Поэтому температура воспринималась как крепость смеси вещества тела и теплорода. По этой причине единицы измерения крепости спиртных напитков и температуры называются одинаково - градусами.
Из того, что температура - это кинетическая энергия молекул, ясно, что наиболее естественно измерять её в энергетических единицах (т.е. в системе СИ в джоулях). Однако измерение температуры началось задолго до создания молекулярно-кинетической теории, поэтому практические шкалы измеряют температуру в условных единицах - градусах.
Шкала Кельвина
В термодинамике используется шкала Кельвина, в которой температура отсчитывается от абсолютного нуля (состояние, соответствующее минимальной теоретически возможной внутренней энергии тела), а один кельвин равен 1/273.16 расстояния от абсолютного нуля до тройной точки воды (состояния, при котором лёд, вода и водяной пар находятся в равновесии). Для пересчета кельвинов в энергетические единицы служит постоянная Больцмана. Используются также производные единицы: килокельвин, мегакельвин, милликельвин и т.д.
Шкала Цельсия
В быту используется шкала Цельсия, в которой за 0 принимают точку замерзания воды, а за 100° точку кипения воды при атмосферном давлении. Поскольку температура замерзания и кипения воды недостаточно хорошо определена, в настоящее время шкалу Цельсия определяют через шкалу Кельвина: градус Цельсия равен кельвину, абсолютный ноль принимается за −273,15 °C. Шкала Цельсия практически очень удобна, поскольку вода очень распространена на нашей планете и на ней основана наша жизнь. Ноль Цельсия - особая точка для метеорологии , поскольку замерзание атмосферной воды существенно всё меняет.
Шкала Фаренгейта
В Англии и, в особенности, в США используется шкала Фаренгейта. В этой шкале на 100 градусов раздёлен интервал от температуры самой холодной зимы в городе, где жил Фаренгейт, до температуры человеческого тела. Ноль градусов Цельсия - это 32 градуса Фаренгейта, а градус Фаренгейта равен 5/9 градуса Цельсия.
В настоящее время принято следующее определение шкалы Фаренгейта: это температурная шкала, 1 градус которой (1 °F) равен 1/180 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении, а точка таяния льда имеет температуру +32 °F. Температура по шкале Фаренгейта связана с температурой по шкале Цельсия (t °С) соотношением t °С = 5/9 (t °F - 32), то есть изменение температуры на 1 °F соответствует изменению на 5/9 °С. Предложена Г. Фаренгейтом в 1724.
Шкала Реомюра
Предложенна в 1730 году Р. А. Реомюром, который описал изобретённый им спиртовой термометр.
Единица - градус Реомюра (°R), 1 °R равен 1/80 части температурного интервала между опорными точками - температурой таяния льда (0 °R) и кипения воды (80 °R)
1 °R = 1,25 °C.
В настоящее время шкала вышла из употребления, дольше всего она сохранялась во Франции, на родине автора.
|
Пересчёт температуры между основными шкалами |
|||
|
Кельвин |
Цельсий |
Фаренгейт |
|
|
Кельвин (K) |
С + 273,15 |
= (F + 459,67) / 1,8 |
|
|
Цельсий (°C) |
K − 273,15 |
= (F − 32) / 1,8 |
|
|
Фаренгейт (°F) |
K · 1,8 − 459,67 |
C · 1,8 + 32 |
|
Сравнение температурных шкал
|
Описание |
Кельвин | Цельсий |
Фаренгейт |
Ньютон | Реомюр |
|
Абсолютный ноль |
−273.15 |
−459.67 |
−90.14 |
−218.52 |
|
|
Температура таяния смеси Фаренгейта (соли и льда в равных количествах) |
255.37 |
−17.78 |
−5.87 |
−14.22 |
|
| Температура замерзания воды (нормальные условия) |
273.15 |
||||
|
Средняя температура человеческого тела ¹ |
310.0 |
36.8 |
98.2 |
12.21 |
29.6 |
|
Температура кипения воды (нормальные условия) |
373.15 |
||||
| Температура поверхности Солнца |
5800 |
5526 |
9980 |
1823 |
4421 |
¹ Нормальная температура человеческого тела - 36.6 °C ±0.7 °C, или 98.2 °F ±1.3 °F. Приводимое обычно значение 98.6 °F - это точное преобразование в шкалу Фаренгейта принятого в Германии в XIX веке значения 37 °C. Поскольку это значение не входит в диапазон нормальной температуры по современным представлениям, можно говорить, что оно содержит избыточную (неверную) точность. Некоторые значения в этой таблице были округлены.
Сопоставление шкал Фаренгейта и Цельсия
( o F - шкала Фаренгейта, o C - шкала Цельсия)
|
o F |
o C |
o F |
o C |
o F |
o C |
o F |
o C |
|||
|
459.67 |
273.15 |
60 |
51.1 |
4 |
20.0 |
20 |
6.7 |
Для перевода градусов цельсия в кельвины необходимо пользоваться формулой T=t+T 0 где T- температура в кельвинах, t- температура в градусах цельсия, T 0 =273.15 кельвина. По размеру градус Цельсия равен Кельвину.
Зима 1709 г. отличалась в Западной Европе исключительной суровостью. Таких сильных и продолжительных морозов не было там уже целое столетие. Естественно, что проживающий в городе Данциге физик Фаренгейт, намечая для изобретенного им термометра постоянные точки, принял тогда за нуль температуры ту степень холода, ниже которой морозы в его городе зимой 1709 г. не достигали. Это был холод, полученный с помощью охладительной смеси из льда, поваренной соли и нашатыря.
Для другой постоянной точки точки термометра Фаренгейт по примеру ряда своих предшественников (в том числе и Ньютона) избрал нормальную температуру человеческого тела. В ту эпоху распространено было убеждение, будто температура воздуха никогда не поднимается выше температуры крови человека, и такое нагревание воздуха считалось для человека смертельным (мнение совершенно ошибочное).
Эту вторую постоянную точку Фаренгейт отметил первоначально числом 24; число градусов равнялось числу часов в сутках. Но когда практика показала, что такие градусы слишком крупны, Фаренгейт подразделил их на четверти и температура человеческого тела оказалась обозначенной числом 24 .
4 = 96. Этим определилась окончательная длина деления, соответствующая одному градусу. Откладывая градусы по шкале снизу вверх, ученый получил для точки кипения воды 212˚.
Чем объяснить, что Фаренгейт не взял температуру кипения воды в качестве второй постоянной точки своего термометра? Он воздержался от этого потому, что ему известна была изменчивость этой температуры (в зависимости от давления воздуха). Температура человеческого тела казалась ему более надежной в смысле постоянства. Любопытно отметить, между прочим, что, как нетрудно вычислить, нормальная температура нашего тела считалась в ту эпоху на целый градус ниже, чем теперь (35,5˚C).
Я.И.Перельман. "Знаете ли вы физику"? М., 2007. С.221-222.
Помню, в детстве, читая какой-то переведенный с английского роман, я пришел в недоумение от такого примерно эпизода: мать, измерив температуру больного ребенка, увидела на термометре 98 градусов и успокоилась. Воображение нарисовало злодейку, варящую на ужин несчастного младенца... потом дошло, что не Цельсием единым живо человечество. На самом деле с ребенком и правда все было в порядке - температура составляла 36,6°C *) .
Впрочем, не я один ошибался. Не могу не процитировать замечательную книгу Пьера Даниноса "Записки майора Томпсона":
В один из моих первых приездов во Францию совершенно измученный тяжелым гриппом и не менее тяжелым переездом через Ла-Манш, которые объединенными усилиями обрушились на меня, я решил остановиться ненадолго в одной из гостиниц Кале, чтобы измерить себе температуру. И поскольку термометр показывал лишь 40,3°, я, успокоившись, отправился в путь, подняв верх своей машины и спустив ветровое стекло, но вдруг вспомнил, что нахожусь у этих проклятых жителей континента, у которых все не так, как у добрых людей. Я тут же принялся переводить свою континентальную температуру в температуру по Фаренгейту, а километры - в мили.
Только я собрался умножить 274 на 5, разделить затем на 9 и прибавить 32° к расстоянию от Кале до Парижа, как увидел автомобиль, несущийся прямо на меня, и вдруг сообразил, что, увлеченный своими расчетами, позабыл о существовании правостороннего движения. Я вовремя переехал на нужную сторону и затормозил, а летевший навстречу водитель, приостановившись на минуту, крикнул мне прямо в лицо:
- Ты что, спятил, что ли? Это тебе не ростбиф жевать!
Потом, заключив из моего молчания, что до меня не дошел смысл его слов, он, уже трогаясь в путь, еще раз взглянул на меня и постучал несколько раз указательным пальцем по лбу.
> 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
Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питания Конвертер площади Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Конвертер температуры Конвертер давления, механического напряжения, модуля Юнга Конвертер энергии и работы Конвертер мощности Конвертер силы Конвертер времени Конвертер линейной скорости Плоский угол Конвертер тепловой эффективности и топливной экономичности Конвертер чисел в различных системах счисления Конвертер единиц измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Конвертер угловой скорости и частоты вращения Конвертер ускорения Конвертер углового ускорения Конвертер плотности Конвертер удельного объема Конвертер момента инерции Конвертер момента силы Конвертер вращающего момента Конвертер удельной теплоты сгорания (по массе) Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему) Конвертер разности температур Конвертер коэффициента теплового расширения Конвертер термического сопротивления Конвертер удельной теплопроводности Конвертер удельной теплоёмкости Конвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излучения Конвертер плотности теплового потока Конвертер коэффициента теплоотдачи Конвертер объёмного расхода Конвертер массового расхода Конвертер молярного расхода Конвертер плотности потока массы Конвертер молярной концентрации Конвертер массовой концентрации в растворе Конвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер кинематической вязкости Конвертер поверхностного натяжения Конвертер паропроницаемости Конвертер плотности потока водяного пара Конвертер уровня звука Конвертер чувствительности микрофонов Конвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давления Конвертер яркости Конвертер силы света Конвертер освещённости Конвертер разрешения в компьютерной графике Конвертер частоты и длины волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Конвертер электрического заряда Конвертер линейной плотности заряда Конвертер поверхностной плотности заряда Конвертер объемной плотности заряда Конвертер электрического тока Конвертер линейной плотности тока Конвертер поверхностной плотности тока Конвертер напряжённости электрического поля Конвертер электростатического потенциала и напряжения Конвертер электрического сопротивления Конвертер удельного электрического сопротивления Конвертер электрической проводимости Конвертер удельной электрической проводимости Электрическая емкость Конвертер индуктивности Конвертер Американского калибра проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Конвертер магнитодвижущей силы Конвертер напряженности магнитного поля Конвертер магнитного потока Конвертер магнитной индукции Радиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Конвертер радиоактивного распада Радиация. Конвертер экспозиционной дозы Радиация. Конвертер поглощённой дозы Конвертер десятичных приставок Передача данных Конвертер единиц типографики и обработки изображений Конвертер единиц измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
Исходная величина
Преобразованная величина
кельвин градус Цельсия градус Фаренгейта градус Ранкина градус Реомюра Планковская температура
Подробнее о температуре
Общие сведения
Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.
