Fahrenheit - Fahrenheit

Grad Fahrenheit
Raumthermometer Fahrenheit+Celsius.jpg
Thermometer mit Gradeinheiten Fahrenheit (auf der äußeren Lünette markiert) und Celsius (auf dem inneren Zifferblatt markiert). Die Fahrenheit-Skala war die erste weit verbreitete standardisierte Temperaturskala .
Allgemeine Information
Einheitssystem Imperial/US-Gewohnheit
Einheit von Temperatur
Symbol °F
Benannt nach Daniel Gabriel Fahrenheit
Konvertierungen
x  °F in ... ... ist gleich ...
   °C     5/9( x − 32)

Die Fahrenheit - Skala ( / f æ r ə n h t / oder / f ɑː r ə n h t / ) ist eine Temperaturskala basierend auf einem im Jahre 1724 durch die vorgeschlagene Physiker Daniel Gabriel Fahrenheit (1686 bis 1736). Als Einheit wird Grad Fahrenheit (Symbol: °F ) verwendet. Mehrere Konten, wie er ursprünglich seine Skala exist definiert, aber das ursprüngliche Papier schlägt der unteren Definitionspunkt, 0 ° F, wie die Gefrieren etabliert wurde Temperatur einer Lösung von Kochsalzlösung aus einem Gemisch aus Wasser, aus Eis und Ammoniumchlorid (a Salz ). Die andere festgelegte Grenze war seine beste Schätzung der durchschnittlichen menschlichen Körpertemperatur , die ursprünglich auf 90 ° F und dann auf 96 ° F festgelegt wurde (etwa 2,6 ° F weniger als der moderne Wert aufgrund einer späteren Neudefinition der Skala). Er stellte jedoch einen Mittelpunkt von 32 ° F fest, der auf die Temperatur von Eiswasser eingestellt werden sollte.

Die Fahrenheit-Skala wird heute normalerweise durch zwei Fixpunkte mit einem Abstand von 180 °F definiert: Die Temperatur, bei der reines Wassereis gefriert, wird mit 32 °F und der Siedepunkt von Wasser mit 212 °F definiert, beide auf Meereshöhe und unter normalem atmosphärischem Druck .

In den ersten Jahrzehnten des 18. Jahrhunderts gelang Fahrenheit in der niederländischen Republik zwei revolutionäre Durchbrüche in der Geschichte der Thermometrie . Er erfand das Quecksilber-im-Glas-Thermometer (das erste weit verbreitete, genaue und praktische Thermometer) und die Fahrenheit-Skala. Fahrenheit war die erste standardisierte Temperaturskala, die weit verbreitet war, obwohl ihre Verwendung jetzt begrenzt ist. Es ist die offizielle Temperaturskala in den Vereinigten Staaten (einschließlich ihrer nicht rechtsfähigen Territorien ), ihren frei assoziierten Staaten im Westpazifik ( Palau , den Föderierten Staaten von Mikronesien und den Marshallinseln ), den Cayman Islands und der ehemaligen amerikanischen Kolonie Liberia . Fahrenheit wird neben der Celsius- Skala in Antigua und Barbuda und anderen Ländern verwendet, die denselben meteorologischen Dienst verwenden, wie St. Kitts und Nevis , den Bahamas und Belize. Eine Handvoll britischer Überseegebiete verwenden immer noch beide Skalen, darunter die Britischen Jungferninseln , Montserrat , Anguilla und Bermuda. Im Vereinigten Königreich sind Grad Fahrenheit Zahlen manchmal in Zeitungen Schlagzeilen verwenden sensationalize Hitzewellen. Alle anderen Länder verwenden heute die Celsius-Skala , wie die Celsius-Skala 1948 zu Ehren des schwedischen Astronomen Anders Celsius benannt wurde .

Definition und Umrechnung

Formeln zur Umrechnung von Fahrenheit-Temperaturen
von Fahrenheit nach Fahrenheit
Celsius [°C] = ([°F] − 32) ×  59 [°F] = [°C] ×  95  + 32
Kelvin [K] = ([°F] + 459,67) ×  59 [°F] = [K] ×  95  − 459,67
Rankine [°R] = [°F] + 459,67 [°F] = [°R] − 459,67
Für die Temperaturintervalle anstatt spezifische Temperaturen,
1 ° F = 1 ° = R 5 / 9  ° C = 5 / 9  K
Vergleiche zwischen verschiedenen Temperaturskalen

Auf der Fahrenheit-Skala beträgt der Schmelzpunkt von Wasser 32 ° F und der Siedepunkt 212 ° F (bei Standardatmosphärendruck ). Dadurch liegen Siede- und Gefrierpunkt von Wasser um 180 Grad auseinander. Daher entspricht ein Grad auf der Fahrenheit-Skala 1180 des Intervalls zwischen dem Gefrierpunkt und dem Siedepunkt. Auf der Celsius-Skala liegen Gefrier- und Siedepunkt von Wasser 100 Grad auseinander. Ein Temperaturintervall von 1 °F entspricht einem Intervall von 59  Grad Celsius. Die Skalen Fahrenheit und Celsius schneiden sich bei −40° (dh −40 °F = −40 °C).

Der absolute Nullpunkt beträgt -273,15 °C oder -459,67 °F. Die Rankine-Temperaturskala verwendet Gradintervalle der gleichen Größe wie die Fahrenheit-Skala, mit der Ausnahme, dass der absolute Nullpunkt 0 °R beträgt – genauso wie die Kelvin- Temperaturskala der Celsius-Skala entspricht, außer dass der absolute Nullpunkt 0 K beträgt.

Die Kombination aus Gradsymbol (°) gefolgt von einem Großbuchstaben F ist das herkömmliche Symbol für die Fahrenheit-Temperaturskala. Eine Zahl gefolgt von diesem Symbol (und durch ein Leerzeichen davon getrennt) bezeichnet einen bestimmten Temperaturpunkt (zB " Gallium schmilzt bei 85.5763 °F"), eine Temperaturdifferenz (zB "Die Leistung des Wärmetauschers erfährt eine Erhöhung von 72 °F") oder eine Temperaturunsicherheit (zB "Unsere Standardunsicherheit ist ±5 °F"). Das Symbol für die Celsius-Skala verwendet auch das Gradsymbol (°C), während das Symbol für die Kelvin-Skala nur ein Großbuchstabe K ist. Der numerische Wert einer Temperaturdifferenz oder eines Temperaturintervalls ist derselbe, wenn er in Grad Celsius oder . ausgedrückt wird in Kelvin.

Umrechnung (spezifischer Temperaturpunkt)

Für eine genaue Umrechnung zwischen Fahrenheit und Celsius eines bestimmten Temperaturpunktes können die folgenden Formeln angewendet werden. Dabei ist f der Wert in Fahrenheit und c der Wert in Celsius:

  • f  °Fahrenheit zu c  °Celsius: ( f − 32) °F ×5°C/9°F = ( f − 32)/1,8 °C = c  °C
  • c  °Celsius in f  °Fahrenheit: ( c  °C ×9°F/5°C) + 32 °F = ( c × 1,8) °F + 32 °F = f  °F

Es gibt auch eine genaue Umrechnung unter Verwendung der Gleichheit −40 °F = −40 °C. Auch hier ist f der Wert in Fahrenheit und c der Wert in Celsius:

  • f  °Fahrenheit zu c  °Celsius : (( f + 40) ÷ 1,8) − 40 = c .
  • c  °Celsius in f  °Fahrenheit : (( c + 40) × 1,8) − 40 = f .

Umrechnung (Temperaturdifferenz oder Intervall)

Bei der Umrechnung eines Temperaturintervalls zwischen °F und °C wird nur das Verhältnis ohne Konstante verwendet (in diesem Fall hat das Intervall den gleichen Zahlenwert in Kelvin wie in Grad Celsius):

  • f  °Fahrenheit in c  °Celsius oder Kelvin: f  °F ×5°C/9°F = F/1,8 °C = c  °C = c  K
  • c  °Celsius in f  °Fahrenheit: c  °C ×9°F/5°C °F = ( c × 1,8) °F = f  °F

Geschichte

Daniel Gabriel Fahrenheit , Pionier der standardisierten Temperaturmessung und Begründer der Ära der Präzisionsthermometrie . Er erfand das Quecksilber-in-Glas-Thermometer (das erste weit verbreitete, praktische, genaue Thermometer) und die Fahrenheit-Skala (die erste weit verbreitete standardisierte Temperaturskala).

Fahrenheit schlug 1724 seine Temperaturskala vor, die auf zwei Referenzpunkten der Temperatur basierte. In seiner ursprünglichen Skala (die nicht die endgültige Fahrenheit-Skala ist) wurde der Nullpunkt bestimmt, indem das Thermometer in "eine Mischung aus Eis , Wasser und Salis Armoniaci [übersetzt Ammoniumchlorid ] oder sogar Meersalz" gelegt wurde. Diese Kombination bildet ein eutektisches System, das seine Temperatur automatisch stabilisiert: 0 °F wurde als diese stabile Temperatur definiert. Ein zweiter Punkt, 96 Grad, entsprach ungefähr der menschlichen Körpertemperatur ( sanguine hominis sani , das Blut eines gesunden Menschen). Ein dritter Punkt, 32 Grad, wurde als die Temperatur von Eis und Wasser "ohne die oben genannten Salze" bezeichnet.

Laut einer deutschen Erzählung wählte Fahrenheit tatsächlich die niedrigste Lufttemperatur, die in seiner Heimatstadt Danzig (Gdańsk, Polen ) im Winter 1708/09 gemessen wurde , mit 0 °C und musste erst später diesen Wert mit Sole reproduzierbar machen.

Laut einem Brief, den Fahrenheit an seinen Freund Herman Boerhaave schrieb , baute seine Waage auf der Arbeit von Ole Rømer auf , den er zuvor kennengelernt hatte. In Rømers Skala gefriert Sole bei Null, Wasser gefriert und schmilzt bei 7,5 Grad, die Körpertemperatur beträgt 22,5 und Wasser kocht bei 60 Grad. Fahrenheit multiplizierte jeden Wert mit vier, um Brüche zu eliminieren und die Skala feinkörniger zu machen . Dann kalibrierte er seine Waage mit dem Schmelzpunkt von Eis und der normalen menschlichen Körpertemperatur (die bei 30 und 90 Grad lagen); Er stellte die Skala so ein, dass der Schmelzpunkt des Eises 32 Grad und die Körpertemperatur 96 Grad betragen würde, sodass 64 Intervalle die beiden trennen würden, sodass er Gradlinien auf seinen Instrumenten markieren konnte, indem er einfach das Intervall sechsmal halbierte (da 64 ist .) 2 hoch sechs).

Fahrenheit stellte kurz darauf fest, dass Wasser mit dieser Skala bei etwa 212 Grad kocht. Die Verwendung des Gefrier- und Siedepunkts von Wasser als Fixpunkt für Thermometer wurde nach der Arbeit von Anders Celsius populär und diese Fixpunkte wurden 1776 von einem Komitee der Royal Society unter der Leitung von Henry Cavendish übernommen. Unter diesem System wird die Fahrenheit-Skala wird leicht neu definiert, so dass der Gefrierpunkt von Wasser genau 32 °F beträgt und der Siedepunkt genau 212 °F oder 180 Grad höher ist. Aus diesem Grund beträgt die normale menschliche Körpertemperatur auf der revidierten Skala ungefähr 98,6° (Mundtemperatur) (während sie auf Fahrenheits Multiplikation von Rømer 90° und auf seiner ursprünglichen Skala 96° betrug).

In der heutigen Fahrenheit-Skala entspricht 0 °F nicht mehr der eutektischen Temperatur von Ammoniumchlorid-Sole, wie oben beschrieben. Stattdessen liegt dieses Eutektikum bei ungefähr 4 ° F auf der endgültigen Fahrenheit-Skala.

Die Rankine-Temperaturskala basierte auf der Fahrenheit-Temperaturskala, wobei ihre Null stattdessen den absoluten Nullpunkt darstellt .

Verwendungszweck

  Länder, die Fahrenheit (°F) verwenden.
  Länder, die sowohl Fahrenheit (°F) als auch Celsius (°C) verwenden.
  Länder, die Celsius (°C) verwenden.
Thermometer CF.svg

Die Fahrenheit-Skala war bis in die 1960er Jahre der primäre Temperaturstandard für klimatische, industrielle und medizinische Zwecke im englischsprachigen Raum. In den späten 1960er und 1970er Jahren ersetzte die Celsius-Skala in fast allen diesen Ländern Fahrenheit – mit der bemerkenswerten Ausnahme der Vereinigten Staaten und in bestimmten Fällen des Vereinigten Königreichs – typischerweise während ihres allgemeinen metrischen Prozesses.

Fahrenheit wird in den Vereinigten Staaten, ihren Territorien und assoziierten Staaten (alle vom US National Weather Service bedient ) sowie auf den Cayman Islands und Liberia für alltägliche Anwendungen verwendet. Beispielsweise werden US-Wettervorhersagen, das Kochen von Speisen und Gefriertemperaturen normalerweise in Grad Fahrenheit angegeben. Wissenschaftler, darunter Meteorologen, verwenden in allen Ländern Grad Celsius oder Kelvin.

Anfang des 20. Jahrhunderts schlugen Halsey und Dale vor, dass die Gründe für den Widerstand gegen die Verwendung des Celsius-Systems in den USA die größere Größe jedes Grad Celsius und den niedrigeren Nullpunkt im Fahrenheit-System beinhalteten.

Kanada hat Gesetze verabschiedet, die das Internationale Einheitensystem begünstigen , während es gleichzeitig die gesetzlichen Definitionen für traditionelle kanadische imperiale Einheiten beibehält. Kanadische Wetterberichte werden insbesondere bei grenzüberschreitenden Sendungen in Grad Celsius mit gelegentlichem Bezug auf Fahrenheit übermittelt. Fahrenheit wird immer noch auf praktisch allen kanadischen Öfen verwendet. Sowohl digitale als auch analoge Thermometer, die in Kanada verkauft werden, verwenden normalerweise sowohl die Celsius- als auch die Fahrenheit-Skala.

Europäisches Wäschesymbol für "Waschen bei 40 °C"

In der Europäischen Union ist es obligatorisch, Kelvin oder Grad Celsius zu verwenden, wenn die Temperatur für "wirtschaftliche, öffentliche Gesundheit, öffentliche Sicherheit und administrative Zwecke" angegeben wird, obwohl Grad Fahrenheit neben Grad Celsius als zusätzliche Einheit verwendet werden kann. Zum Beispiel können die Wäsche Symbole verwendet im Vereinigten Königreich folgen Sie den Empfehlungen der ISO 3758: 2005 , die Temperatur der Waschmaschine Wasser in Grad Celsius nur zeigt. Das entsprechende Etikett in Nordamerika verwendet ein bis sechs Punkte, um die Temperatur mit einer optionalen Temperatur in Grad Celsius anzugeben.

Obwohl Fahrenheit historisch beliebt ist, wird es im Vereinigten Königreich im täglichen Gespräch nicht häufig verwendet. In nicht regulierten Sektoren wie dem Journalismus folgt die Verwendung von Fahrenheit im Vereinigten Königreich keinem festen Muster, wobei Grad Fahrenheit manchmal neben Grad Celsius erscheint. Der Daily Telegraph erwähnt Fahrenheit nicht auf seiner täglichen Wetterseite, während The Times auch eine metrische tägliche Wetterseite hat, aber eine Umrechnungstabelle von Celsius in Fahrenheit. Bei der Veröffentlichung von Nachrichten haben einige britische Boulevardzeitungen die Tendenz, Grad Celsius in Schlagzeilen und Diskussionen über niedrige Temperaturen und Fahrenheit für mittlere bis hohe Temperaturen zu verwenden. Im Februar 2006 schlug der Verfasser eines Artikels in der Times vor, dass die Begründung eine Betonung sei: "−6 °C" klingt kälter als "21 °F" und "94 °F" klingt beeindruckender als "34 °C". .

Unicode-Darstellung des Symbols

Unicode liefert das Symbol an Fahrenheit Codepunkt U + 2109 Grad Fahrenheit . Dies ist jedoch ein Kompatibilitätszeichen, das für die Roundtrip-Kompatibilität mit Legacy-Codierungen codiert ist. Der Unicode - Standard schreckt ausdrücklich die Verwendung dieser Art: „Die Sequenz U + 00B0 ° DEGREE SIGN + U + 0046 F Lateinischer Großbuchstabe F wird bevorzugt über U + 2109 Grad Fahrenheit , und diese beiden Sequenzen sind als identisch zum Suchen behandelt werden ."

Siehe auch

Fußnoten

Hinweise und Referenzen

Externe Links