Шкала Фаренгейта – это одна из наиболее распространенных систем измерения температуры, которую разработал немецкий физик Даниэль Габриэль Фаренгейт в 18 веке. Шкала Фаренгейта основана на двух опорных точках – температуре замерзания и температуре кипения воды.
На шкале Фаренгейта температура замерзания воды составляет 32 градуса, а точка кипения – 212 градусов. Разница между этими двумя точками составляет 180 градусов, которые делят на равные интервалы. Таким образом, 180 градусов Фаренгейта равны 100 градусам Цельсия.
Несмотря на то, что шкала Фаренгейта не является научной или метрической, она все еще широко используется в США и некоторых других странах, особенно в контексте повседневного общения о погоде.
Одна из особенностей шкалы Фаренгейта – это то, что она относительно скорректирована, чтобы соответствовать человеческим ощущениям. Так, обычное тело человека имеет температуру около 98,6 градусов Фаренгейта.
Все больше стран переходят на использование более универсальной системы измерения температуры – шкалы Цельсия, которая базируется на точках замерзания и кипения воды при 0 и 100 градусах соответственно. Однако знание и понимание шкалы Фаренгейта может быть полезным при путешествиях в страны, где эта система все еще широко используется.
Что такое шкала Фаренгейта?
В шкале Фаренгейта, ноль градусов обозначает абсолютный ноль, температуру, при которой вещество не содержит теплового движения. Значение 32 градуса Фаренгейта соответствует точке замерзания воды, а 212 градусов - точке кипения воды при стандартных атмосферных условиях. Участие Фаренгейта в замерах температуры атмосферы важно для разработки метеорологических инструментов.
Для перевода градусов Фаренгейта в градусы Цельсия используется следующая формула: C = (F - 32) * 5/9. Данная формула позволяет преобразовывать значения из одной системы измерения в другую.
В настоящее время шкала Фаренгейта редко используется в большинстве стран мира, за исключением США и некоторых небольших территорий. Большинство стран мира применяют метрическую систему измерений и шкалу Цельсия для измерения температуры.
Основные принципы системы
На шкале Фаренгейта 32 градуса отмечают точку замерзания воды, а 212 градусов - точку кипения воды при стандартных атмосферных условиях. Интервал между этими двумя точками разделен на 180 одинаковых частей, называемых градусами Фаренгейта.
Получается, что каждый градус Фаренгейта соответствует 5/9 от одного градуса Цельсия. Для перевода температуры из шкалы Цельсия в шкалу Фаренгейта используется следующая формула: F = C * 9/5 + 32, где F - температура в градусах Фаренгейта, C - температура в градусах Цельсия.
Основное преимущество шкалы Фаренгейта заключается в том, что она часто используется в технических и инженерных расчетах в США и некоторых других странах. Однако, она не является международной системой измерения и не широко применяется в мире.
История развития шкалы
Шкала Фаренгейта была разработана немецким физиком и инженером Даниэлем Габриэлем Фаренгейтом в начале XVIII века. Фаренгейт создал свою шкалу в 1724 году, когда работал над разработкой термометров. Он хотел создать шкалу, которая была бы полезной для научных и практических целей, и которая была бы удобна для использования в повседневной жизни.
Фаренгейт назвал свою шкалу "шкалой термометров градусом Фаренгейта". В его шкале точка замерзания воды была установлена при 32 градусах Фаренгейта, а точка кипения воды при 212 градусах Фаренгейта. Остальные значения шкалы были разделены на равные интервалы между этими двумя точками.
Шкала Фаренгейта долгое время была широко использована в США и некоторых других странах, но в 1960 году она была заменена международной системой измерения температуры - шкалой Цельсия. Тем не менее, в США и некоторых других странах до сих пор используется шкала Фаренгейта для измерения температуры окружающей среды, а также в некоторых отраслях науки и промышленности.
Сравнение с шкалой Цельсия
На шкале Фаренгейта вода замерзает при температуре 32 градуса и кипит при 212 градусах, при этом интервал между этими точками делится на 180 единиц. Таким образом, 1 градус шкалы Фаренгейта равен 5/9 градуса шкалы Цельсия.
На шкале Цельсия вода замерзает при температуре 0 градусов и кипит при 100 градусах, при этом интервал между этими точками делится на 100 единиц. Таким образом, 1 градус шкалы Цельсия равен 9/5 градуса шкалы Фаренгейта.
Для конвертации температуры с шкалы Фаренгейта на шкалу Цельсия следует отнять 32 и умножить результат на 5/9. Для конвертации температуры с шкалы Цельсия на шкалу Фаренгейта следует умножить значение на 9/5 и прибавить 32.
Например, 100 градусов по шкале Цельсия равны 212 градусам по шкале Фаренгейта, а 50 градусов по шкале Цельсия равны 122 градусам по шкале Фаренгейта.
Формула преобразования температур
Для преобразования температур из шкалы Фаренгейта в градусы Цельсия существует следующая формула:
| Шкала Фаренгейта | Градусы Цельсия |
|---|---|
| F | C = (F - 32) * (5/9) |
Для примера, чтобы преобразовать температуру, измеренную в градусах Фаренгейта, в градусы Цельсия, необходимо от значения температуры в Фаренгейтах отнять 32, а затем полученное число умножить на 5/9.
С помощью этой формулы можно осуществлять преобразование температур между двумя шкалами и узнавать эквивалентные значения.
Характеристики и применение
Шкала Фаренгейта имеет следующие характеристики:
- Температура замеряется в градусах по Фаренгейту (°F).
- Вода замерзает при 32 °F и кипит при 212 °F при нормальных атмосферных условиях.
- Шкала Фаренгейта используется в США, Багамах, Белизе, Каймановых островах, и некоторых других странах.
Применение шкалы Фаренгейта может быть обнаружено во многих областях:
- Повседневная жизнь: в США и других странах, использующих шкалу Фаренгейта, температура окружающей среды измеряется в градусах по Фаренгейту. Это включает прогнозы погоды, отопление и охлаждение помещений, и другие повседневные ситуации.
- Медицина: в некоторых случаях медицинские измерения, такие как измерение температуры тела или окружающей среды, могут быть выражены в градусах по Фаренгейту.
Однако большая часть мира использует систему измерения температуры по Цельсию (°C), поэтому знание шкалы Фаренгейта может быть полезно для понимания международных измерений и конвертации температурных значений.
Преимущества и недостатки
Преимущества
- Одним из основных преимуществ шкалы Фаренгейта является ее простота использования и понимания для многих людей. Она основана на делении температуры на равные интервалы, что делает ее удобной для повседневного использования.
- В некоторых областях и странах шкала Фаренгейта все еще используется, особенно в Соединенных Штатах. Это означает, что знание и понимание шкалы Фаренгейта может быть полезным при взаимодействии с людьми из разных культур и регионов.
- Шкала Фаренгейта имеет широкий диапазон измерения температуры, что позволяет достаточно точно измерять и отображать как низкие, так и высокие температуры.
Недостатки
- Одним из основных недостатков шкалы Фаренгейта является ее отсутствие международной стандартизации. Большинство стран используют шкалу Цельсия, что может создавать сложности при обмене информацией о температуре.
- Другим недостатком шкалы Фаренгейта является ее более ограниченный диапазон, по сравнению с шкалой Цельсия. Это может затруднять сравнение и анализ данных, особенно в научных и технических областях.
Несмотря на некоторые ограничения, шкала Фаренгейта остается широко используемой и имеет свое место в мире измерения температуры.
Применение в настоящее время
Шкала Фаренгейта до сих пор используется в некоторых странах, особенно в США, для измерения температуры в повседневных ситуациях. Температура по Фаренгейту все еще используется в метеорологии, в особенности для определения температурных экстремумов и уровня комфорта для людей.
Она также широко применяется при измерении температуры в различных научных и индустриальных областях, таких как фармацевтика, металлургия и машиностроение. Кроме того, шкала Фаренгейта все еще применяется в технических спецификациях для определения рабочих диапазонов температуры для различных устройств и материалов.
Важно отметить, что большинство стран используют метрическую систему измерения и шкалу Цельсия для измерения температуры, и она является более широко применяемой в настоящее время.
Альтернативы шкале Фаренгейта
Еще одной известной системой измерения температуры является шкала Кельвина (K). Шкала Кельвина основывается на термодинамической шкале, где абсолютный ноль (0 K) соответствует низшей возможной температуре и равен -273,15 °C. Формула для преобразования между шкалами Цельсия и Кельвина - это просто добавление или вычитание 273,15.
В некоторых странах, таких как США, Багамы и Каймановы острова, кроме шкалы Фаренгейта по-прежнему используется мерило температуры - шкала Ранкина (°R). Шкала Ранкина очень похожа на шкалу Кельвина, но разница в нулевой точке - абсолютный ноль на шкале Ранкина составляет 0 °R, что соответствует -459,67 °F.
Основные альтернативы шкале Фаренгейта - это шкалы Цельсия и Кельвина. Обе системы используются во всем мире, и каждая из них имеет свои преимущества и применение в различных областях научных и повседневных расчетов.
