Temperatūra yra fizikinis dydis, apibūdinantis objekto termodinaminę būseną. Šiuo metu yra keletas pagrindinių temperatūros matavimo metodų.
Celsijaus temperatūra
Rusijoje ir daugelyje kitų šalių, įskaitant Europos, dažniausiai temperatūrai matuoti naudojamas parametras yra Celsijaus laipsnis. Jis gavo savo pavadinimą iš šios temperatūros skalės autoriaus Aleksandro Celsijaus, kuris savo pasiūlymą pateikė 1742 m.Iš pradžių Celsijaus idėja buvo pagrįsta pagrindinėmis vandens agregacijos būsenomis: pavyzdžiui, jo užšalimo temperatūra buvo laikoma 0 laipsnių. Taigi, žemesnės nei 0 temperatūros, ty tos, kuriose vanduo yra kietos būsenos, buvo vadinamos neigiama temperatūra. Vandens virimo temperatūra buvo laikoma 100 laipsnių: šie atskaitos taškai leido apskaičiuoti 1 laipsnio Celsijaus diapazoną.
Vėliau buvo sukurta Kelvino skalė, kuri užima absoliučią nulį, tai yra mažiausią fiziškai įmanomą temperatūrą, kaip 0 laipsnių Kelvino (arba 0), Kelvino ir Celsijaus skalės buvo suderintos viena su kita. Dabar, norėdami nustatyti medžiagos temperatūrą Celsijaus laipsniais, prie temperatūros Kelvino skalėje turite pridėti 273,15.
Farenheito temperatūra
Vokiečių mokslininkas Gabrielis Farenheitas savo skalę sukūrė beveik kartu su Celsijaus: 1724 m. Jis, kaip ir Celsijaus, atsižvelgė į vandens būklę, tačiau pažymėjo juos kitais skaičiais. Taigi, vanduo pagal Farenheito skalę yra 32 laipsniai, o virimo temperatūra yra 212 laipsnių. Remiantis šiuo temperatūros diapazonu, buvo išmatuota vieneto reikšmė, kuri yra 1/180 skirtumo tarp vandens užšalimo ir virimo taškų laipsniais.Celsijaus ir Farenheito santykis
Norint įgyvendinti temperatūros vertes nuo Celsijaus skalės iki Farenheito skalės ir atvirkščiai, yra specialios formulės: pavyzdžiui, Celsijaus temperatūra \u003d (Farenheito temperatūra - 32) * 5/9. Pavyzdžiui, 120 laipsnių pagal Farenheitą pagal šią formulę būtų lygus 48,9 laipsnio Celsijaus.Atvirkštiniam vertimui galite naudoti šią formulę: Farenheito temperatūra \u003d Celsijaus temperatūra * 9/5 + 32. Pavyzdžiui, 20 laipsnių Celsijaus pagal šią formulę būtų 68 laipsniai pagal Farenheitą. Be to, abi šios formulės taip pat gali būti naudojamos konvertuoti neigiamas temperatūras Celsijaus į Farenheito skalę.
Visame pasaulyje temperatūrai matuoti naudojama Celsijaus skalė, tačiau kai kuriose šalyse vis dar naudojama Farenheito skalė.
Tai apima Angliją ir JAV. Ši skalė buvo naudinga maždaug prieš 300 metų, tačiau dabar ją pritaikyti tapo sunkiau. Galų gale, tam reikia konvertuoti Farenheitą į Celsijų ir atvirkščiai.
Norint teisingai konvertuoti Farenheito laipsnius į Celsijaus, verta apsvarstyti specialią formulę.
Jis yra dviejų tipų:
- °C = (°F – 32) / 1,8. Nuo Farenheito iki Celsijaus.
- °F = 1,8 °C + 32. Nuo Celsijaus iki Farenheito.
Pagal formules, norint rasti tikslų Farenheito konvertavimą į Celsijų, iš pradinės Farenheito skalės reikia atimti 32 ir padalyti iš 1,8.
Kad būtų aišku, verta apsvarstyti Celsijaus nustatymo 90 Farenheitais pavyzdį:
(90-32) / 1,8, pasirodo apie 32,20C.
Tačiau 25 Celsijaus laipsnių Farenheito nustatymo formulė yra atvirkštinė:
1,8*25+32=77 F0
Pastaba! 1,8 reikšmė laikoma lygiaverte 10C temperatūros skirtumui.
Iš to išplaukia, kad vieno laipsnio Celsijaus skirtumas bus toks pat kaip ir 1,8 laipsnio pagal Farenheitą skirtumas.
Kaip išversti žmogaus kūno temperatūrą
Pagal Celsijaus skalę normali žmogaus temperatūra yra 36,60C.
Šiuos duomenis reikia pakeisti formulėje ir gauname:
1,8*36,6+32=97,88. Gautas indikatorius yra artimas reikšmei 100. Jei Farenheitas įprastą temperatūrą paėmė 37, tada jis pasirodo taip: 1,8 * 37 + 32 = 98,6. Vis dar mažiau nei 1000.
Tačiau dar paprastesnis vertimo būdas yra ne toks tikslus – Celsijaus temperatūrą padauginkite iš 2 ir pridėkite 30.
Jei kaip pavyzdį laikysime 23 ° C rodiklį, paaiškės: 23 * 2 + 30 = 76 ° F.
Kaip matote iš ankstesnio pavyzdžio, paklaidos riba yra 2 °F, todėl šis metodas gali pateikti įvertinimą.
Atliekant skaičiavimus, priešingai - nuo Farenheito iki Celsijaus, reikia taikyti atvirkštinę formulę: (76-30) / 2 = 23 ° C.
Laipsnio santykis
Kaip orientacinius dviejų temperatūros matavimo skalių santykius galima remtis standartinėmis temperatūrų reikšmėmis – vandens virimu, ledo tirpimu, normalia sveiko žmogaus kūno temperatūra.
Celsijaus laipsniais jie bus – 1000, 00, 36,60 arba 370. O pagal Farenheito skalę šie skaičiai skirsis – 2120, 320 ir maždaug 980.
Pagrindinė temperatūros matavimo sąvoka yra absoliutus nulis – tai teorinė vertė, kuri yra atskaitos taškas ir atskaitos taškas naudojant bet kokias sistemas.
Šiai vertei būdingas medžiagos dalelių judėjimo nebuvimas. Celsijaus ir Farenheito santykyje tai yra rodikliai, lygūs -273,15 ir -459,67 laipsnių.
Matmenų skirtumų skalė lentelėje
Norint suprasti, kuo Farenheito skalė skiriasi nuo Celsijaus skalės, verta atsižvelgti į reikšmių santykį.
Lentelė su rodikliais padės perskaičiuoti ir nustatyti laipsnių skirtumą:
Jei atsižvelgsime į dvi skales, tada galima pastebėti, kad Celsijaus skalė bus priekyje. Netgi rašoma, kad jis naudojamas visose pasaulio šalyse. Taip yra dėl jo paprastumo ir tikslumo.
Norėdami suprasti, koks skirtumas, turėtumėte atkreipti dėmesį į kai kurias funkcijas:
- Farenheito skalė turi žemesnę ženklą, lygią ledo ir amoniako lydymosi temperatūrai.
Žemiausias Celsijaus skalės indeksas yra tirpstančio ledo ir užšąlančio vandens temperatūra.
- Farenheito skaičiai nuo 1 iki 100 laipsnių atitinka Celsijaus vertes nuo -18 iki 38 laipsnių.
- Farenheitas, kaip ir Kelvinas, yra pasenęs matavimo vienetas.
Jis naudojamas šiltuose kraštuose, kur nėra stiprių temperatūros kritimų, o termometrai nerodo neigiamų verčių.
Tačiau Celsijaus skalė gali tiksliai parodyti žemiausius minuso rodmenis, todėl ji naudojama žmonių ir gyvūnų temperatūrai matuoti.
- 320F indikatorius yra 00С, todėl Celsijaus skalė yra patogiausia suvokimui.
- Popieriaus degimo santykio temperatūra yra 451 laipsnis Celsijaus.
1953 m. pradžioje rašytojas Ray'us Bradbury sukūrė romaną „Farenheit 451“, tačiau jis suklydo, nes popierius užsidega 451 laipsnio Celsijaus, o ne Farenheito temperatūroje.
Įdomus! Britanijoje apibūdinant temperatūrą naudojami ir Celsijaus, ir Farenheito laipsniai, skirtumas tarp jų nurodytas perskaičiavimo lentelėje.
Taip pat įprasta, kad neigiama temperatūra nurodoma Celsijaus laipsniais, o teigiama – Farenheito laipsniais.
Kiek yra nulis laipsnių Celsijaus pagal Farenheitą
Kiek yra nulis laipsnių Celsijaus pagal Farenheitą? Kaip minėta aukščiau, vandens užšalimo ir ledo tirpimo temperatūra pagal Farenheitą yra 320. Iš to seka 00С = 320F.
Farenheito skalė yra neįprasta. Taigi ledo lydymosi temperatūra ant jo yra +32 °F, o vandens virimo temperatūra esant normaliam atmosferos slėgiui yra +212 °F.
Ir jei pagal Celsijaus skalę gryno vandens užšalimo temperatūra imama 0 laipsnių, tai Farenheitas naudojo ne vandenį, o vandens, amoniako ir druskos mišinį santykiu 1:1:1.
Daugeliui Farenheito skalė yra nesuprantama ir sudėtinga. Žinoma, nes laipsniai jame nurodyti visai kitaip, neįprastai.
O vertimas, palyginimas gali užtrukti daug laiko, ir ne visada tai gali būti tikslu.
Dėl šios priežasties maždaug 60-ųjų ir 70-ųjų pabaigoje daugelis šalių jo visiškai atsisakė ir perėjo prie temperatūros matavimo pagal Celsijaus skalę.
Naudingas video
Matuoti temperatūrą žmonija išmoko maždaug prieš 400 metų. Tačiau pirmieji instrumentai, primenantys šiandieninius termometrus, atsirado tik XVIII a. Gabrielis Farenheitas buvo pirmojo termometro išradėjas. Iš viso pasaulyje buvo išrastos kelios skirtingos temperatūros skalės, vienos iš jų buvo populiaresnės ir naudojamos iki šiol, kitos pamažu nustojo naudoti.
Temperatūros skalės yra temperatūros verčių sistemos, kurias galima palyginti viena su kita. Kadangi temperatūra nėra tiesiogiai matuojamas dydis, jos vertė siejama su medžiagos (pavyzdžiui, vandens) temperatūros būsenos pasikeitimu. Visose temperatūros skalėse, kaip taisyklė, fiksuojami du taškai, atitinkantys pasirinktos termometrinės medžiagos perėjimo į skirtingas fazes temperatūras. Tai yra vadinamieji atskaitos taškai. Pavyzdžiai yra vandens virimo temperatūra, aukso kietėjimo temperatūra ir tt Vienas iš taškų laikomas kilme. Intervalas tarp jų yra padalintas į tam tikrą skaičių vienodų segmentų, kurie yra pavieniai. Vienas laipsnis visuotinai pripažįstamas kaip vienetas.
Populiariausios ir plačiausiai naudojamos temperatūros skalės pasaulyje yra Celsijaus ir Farenheito skalės. Tačiau mes apsvarstysime turimas svarstykles eilės tvarka ir pabandysime palyginti jas naudojimo patogumo ir praktinės naudos požiūriu. Garsiausios skalės yra penkios:
1. Farenheito skalę išrado vokiečių mokslininkas Farenheitas. Vieną iš šaltų 1709 m. žiemos dienų mokslininko termometre gyvsidabrio stulpelis nukrito iki labai žemos temperatūros, kurią jis pasiūlė priimti kaip nulį naujoje skalėje. Kitas atskaitos taškas buvo žmogaus kūno temperatūra. Jo skalėje vandens užšalimo temperatūra buvo +32°, o virimo +212°. Farenheito skalė nėra ypač apgalvota ar patogi. Anksčiau jis buvo plačiai naudojamas dabar – beveik išimtinai JAV.
2. Pagal Réaumur skalę, kurią 1731 m. išrado prancūzų mokslininkas René de Réaumur, vandens užšalimo taškas yra apatinis atskaitos taškas. Skalė pagrįsta alkoholio naudojimu, kuris kaitinant plečiasi, tūkstantoji alkoholio tūrio bake ir vamzdyje, esant nuliui, buvo paimta kaip laipsnis. Šios svarstyklės dabar nebenaudojamos.
3. Pagal Celsijaus skalę (pasiūlė švedas 1742 m.) ledo ir vandens mišinio temperatūra (temperatūra, kurioje tirpsta ledas) laikoma nuliu, kitas pagrindinis taškas – vandens virimo temperatūra. Intervalą tarp jų nuspręsta padalyti į 100 dalių, o viena dalis buvo paimta kaip matavimo vienetas – Celsijaus laipsniai. racionaliau nei Farenheito skalė ir Reaumuro skalė, ir dabar naudojama visur.
4. Kelvino skalę 1848 metais išrado lordas Kelvinas (anglų mokslininkas W. Thomson). Ant jo nulinis taškas atitiko žemiausią įmanomą temperatūrą, kurioje sustoja medžiagos molekulių judėjimas. Ši reikšmė teoriškai buvo apskaičiuota tiriant dujų savybes. Pagal Celsijaus skalę ši reikšmė atitinka maždaug – 273 °C, t.y. nulis Celsijaus yra 273 K. Naujosios skalės matavimo vienetas buvo vienas kelvinas (iš pradžių vadintas „kelvino laipsniu“).
5. (Škotijos fiziko W. Rankino vardu) turi tą patį principą kaip Kelvino skalė, o matmuo yra toks pat kaip Farenheito skalė. Ši sistema nebuvo plačiai naudojama.
Temperatūros vertes, kurias mums suteikia Farenheito ir Celsijaus skalė, galima lengvai konvertuoti viena į kitą. Verčiant „galvoje“ (tai yra greitai, nenaudojant specialių lentelių) Farenheito reikšmes Celsijaus laipsniais, turite sumažinti pradinį skaičių 32 vienetais ir padauginti iš 5/9. Priešingai (nuo Celsijaus skalės iki Farenheito) – pradinę reikšmę padauginkite iš 9/5 ir pridėkite 32. Palyginimui: temperatūra Celsijaus yra 273,15 °, Farenheito – 459,67 °.
Celsijaus ir Farenheito.
Temperatūra Rusijoje istoriškai matuojama Celsijaus laipsniais. Visi supranta, kad prie + 27 ° C karšta, o esant - 35 ° C negalite eiti į mokyklą... Jei pasimatavote temperatūrą, o termometras rodo 36,6 ° C, tada jūs negalite išvengti kontrolės, neapsimesite sergantis.
Tačiau JAV ar Anglijoje niekas nežino, kaip naudotis mūsų termometrais, nes ten temperatūra matuojama Farenheito laipsniais. Kodėl?
Pasitaiko, kad tą pačią mokslinę problemą savarankiškai plėtoja skirtingi mokslininkai. Taigi aštuonioliktame amžiuje keli mokslininkai beveik vienu metu dirbo tirdami temperatūros savybes, ir kiekvienas iš jų sukūrė savo skalę, šiandien plačiai naudojamos tik dvi temperatūros skalės - Celsijaus ir Farenheito.
Danielis Gabrielis Fahrenheitas - vokiečių fizikas, užsiėmė fizinių instrumentų ir prietaisų gamyba. Išrado alkoholio ir gyvsidabrio termometrus. Sukūriau savo temperatūros skalę.
Andersas Celsius yra švedų astronomas ir fizikas. Celsius pirmasis išmatavo žvaigždžių ryškumą, nustatydamas ryšį tarp šiaurės pašvaistės ir Žemės magnetinio lauko svyravimų. Sukūriau savo temperatūros skalę.
Kuo šios temperatūros skalės skiriasi viena nuo kitos?
Sugalvojęs savo temperatūros skalę pagal Farenheitą, jis norėjo, kad ji būtų kuo patogesnė žmogui ir neturėtų neigiamų verčių. Todėl apatinei skalės ribai jis pasirinko žemiausią tuo metu žinomą temperatūrą – sniego ir amoniako mišinio lydymosi temperatūrą – ir pavadino ją 0˚F („nulis“ Farenheito laipsnių).
Celsijaus temperatūra taip pat įvedė 0˚C (Celsijaus) – tai vandens užšalimo ir tirpstančio ledo temperatūra, o 100˚C – vandens virimo temperatūra.
Farenheito ir Celsijaus termometrai pasirodė labai skirtingi:
|
|
Yra įvairių formulių, pagal kurias galite konvertuoti Celsijaus laipsnius į Farenheitą ir atvirkščiai. Tačiau jų dažniausiai niekas nenaudoja – kodėl? Juk šiandien bet kurioje pasaulio šalyje galima įsigyti jums pažįstamą termometrą, daugelis termometrų iškart pažymimi abiejose skalėse, o orų prognozės internete skelbiamos skirtingais matavimo vienetais!
  |
Tačiau iš šios mokslinės fantastikos rašytojo Ray Bradbury knygos pavadinimo visas pasaulis tiksliai žino degančio popieriaus temperatūrą – 451 laipsnį pagal Farenheitą. |
Nepaisant to, kad beveik visas pasaulis temperatūrai matuoti naudoja Celsijaus skalę, vis dar yra šalių, kuriose naudojama Farenheito skalė. Ryškus pavyzdys yra Anglija ir JAV. Maždaug prieš 300 metų tai buvo labai naudinga, bet dabar siaubingai nepatogu, nes reikia konvertuoti Farenheitą į Celsijų ir atvirkščiai. Pavyzdžiui, klaida perkeliant iš vienos sistemos į kitą lėmė tai, kad NASA zondas, kurio vertė daugiau nei 125 milijonai dolerių, sudužo Marso atmosferoje. Mes parodysime ir pasakysime, kaip teisingai konvertuoti laipsnius iš vienos skalės į kitą, taip pat pateiksime temperatūros santykio lentelę.
Temperatūros santykis pagal Farenheito ir Celsijaus skalę
| Farenheito | Celsijaus | |
| Vandens virimo temperatūra | 212° | 100° |
| 194° | 90° | |
| 176° | 80° | |
| 158° | 70° | |
| 140° | 60° | |
| 122° | 50° | |
| 104° | 40° | |
| 86° | 30° | |
| 68° | 20° | |
| 50° | 10° | |
| Vandens užšalimo taškas | 32° | 0° |
| 14° | -10° | |
| 0° | -17,8° | |
| Absoliuti nulinė temperatūra | -459,67° | -273,15° |
Vertimas iš Farenheito į Celsijaus: 32 atimamas iš pradinio skaičiaus ir padauginamas iš 5/9.
Vertimas iš Celsijaus į Farenheitą: pradinis skaičius padauginamas iš 9/5 ir pridedamas 32.
