Tabla de Contenidos
Fahrenheit-asteikko on Celsius- tai celsiusasteikon ohella yksi yleisimmin käytetyistä lämpötila-asteikoista. Se on olennainen lämpötila-asteikko, jota käytetään Yhdysvalloissa, Isossa-Britanniassa ja muissa maissa, joissa käytetään keisarillista yksikköjärjestelmää. Se on myös yksi tärkeimmistä lämpötilayksiköistä, joita käytetään useimmilla tekniikan aloilla. Tästä huolimatta muualla maailmassa ja useimmissa tieteissä käytetään pääasiassa Celsius-asteikkoa.
Tämä tekee mahdollisuudesta muuntaa Fahrenheit-asteiksi Celsius-asteita erittäin tärkeäksi kaikille luonnontieteitä tai insinööritieteitä opiskeleville riippumatta siitä, missä he ovat.
Kaava muuntaa Fahrenheit-asteet Celsius-asteiksi
Toisin kuin useimmat yksikkömuunnokset, jotka voidaan suorittaa kertomalla yksinkertaisella muuntokertoimella, Fahrenheit- ja Celsius-lämpötilan muuntaminen edellyttää kaavan käyttöä. Tämä johtuu siitä, että molemmat ovat suhteellisia lämpötila-asteikkoja ja lisäksi ne on määritetty suhteessa eri referenssipisteisiin tai -lämpötiloihin. Tämän seurauksena kummallakaan asteikolla ei ole samaa origoa tai nollaa (0) asteikolla, joten toinen ei ole vain siirtynyt toiseen, vaan niillä on myös eri astekoko (eli lämpötilan vaihtelu 1 °F). ei vastaa 1 °C:n lämpötilan muutosta).
Itse asiassa Fahrenheit-asteet ovat pienempiä kuin Celsius-asteet. 1 °C:n vaihtelu vastaa 9/5 tai 1,8 °F:n vaihtelua, mikä tekee ensimmäisestä melkein kaksinkertaisen jälkimmäiseen. Lisäksi celsius- tai Celsius-asteikon nolla, eli veden sulamispiste, on 32 °F Fahrenheit-asteikon nollan yläpuolella, mikä vastaa veden, jään ja ammoniumkloridin seoksen tasapainolämpötilaa.
Nämä havainnot on tiivistetty seuraavaan kaavaan:
Tämä yhtälö kirjoitetaan usein myös seuraavasti:
Molemmissa tapauksissa °C edustaa Celsius-lämpötilaa, jonka haluamme laskea, kun taas °F edustaa Fahrenheit-lämpötilaa, jonka haluamme muuntaa. 32:ssa on Fahrenheit-asteita, jotta se voidaan vähentää lämpötilasta, jossa se on samoissa yksiköissä. Ensimmäisessä kaavassa vakiolla 5/9 on yksiköt °C/°F, kun taas toisessa kaavassa nimittäjänä esiintyvällä 1.8:lla on vastakkaiset yksiköt, eli °F/°C.
Vaiheet Fahrenheitin muuntamiseksi Celsiuksiksi
Yllä olevien kaavojen perusteella voimme suorittaa muunnoksen Fahrenheit-asteesta Celsius-asteeksi kahdessa yksinkertaisessa vaiheessa noudattaen yleistä matemaattisten operaatioiden järjestystä, nimittäin ratkaisemalla ensin suluissa ryhmitellyt operaatiot ja sitten ulommat:
- Vaihe 1: Vähennä lämpötila Fahrenheit-asteina miinus 32 °F.
- Vaihe 2: Jos käytät ensimmäistä kaavaa, kerro ero murtoluvulla 5/9. Jos käytät toista kaavaa, jaa ero 1,8:lla. Molemmissa tapauksissa tulos on täsmälleen sama.
Esimerkkejä Fahrenheit-Celsius-muunnoksista
Esimerkki 1:
Haluat muuntaa 180 °F Celsius-asteiksi. Korvataan ensin lämpötila, jonka haluamme muuntaa kaavaksi. Tässä esimerkissä käytämme ensimmäistä:
Nyt suoritetaan edellä mainitut kaksi vaihetta, eli vähennetään 180 – 32, jolloin saadaan 148. Sitten kerrotaan 5/9, jolloin saadaan lopputulos, joka on 82,22 °C. Tarkoittaen:
Suoritetaan sama muunnos, mutta nyt käyttämällä toista kaavaa. Tässä tapauksessa vähennys on sama, mutta toinen vaihe on jakaa 1,8:lla sen sijaan, että kertoisit 5/9: llä:
Kuten voimme varmistaa, molemmat tulokset ovat samat.
Esimerkki 2:
Muunnetaan nyt Fahrenheit-asteikon nolla eli vesi-jää-ammoniumkloridiseoksen tasapainolämpötila Celsius-asteiksi.
Samalla tavalla kuin ennen, aloitamme korvaamalla kaavan Fahrenheit-lämpötilan (tässä tapauksessa se vastaa 0), vähennämme ja sitten joko kertomalla 5/9 tai jakamalla luvulla 1,8. Tehdään se ensimmäisellä tavalla:
Huomaa, että lämpötila, josta Fahrenheit-asteikko alkaa, on alle veden jäätymispisteen (tai sulamispisteen), joka on 0 °C.
Esimerkki 3:
Muunnetaan nyt negatiivinen lämpötila, esimerkiksi – 148 °F Celsiusiksi:
Käänteinen muunnos: Celsiusta Fahrenheitiksi
Käänteisen muuntamisen, eli Celsius-asteiden muuntaminen Fahrenheitiksi, suorittaminen on hyvin samanlaista kuin edellinen prosessi. Tarvitsemme vain sopivan kaavan, jonka saamme erittäin helposti ratkaisemalla lämpötila Fahrenheit-asteina edellä mainituista kaavoista. Kun tämä on tehty, saadaan seuraavat kaksi vastaavaa kaavaa Celsius-asteiden muuntamiseksi Fahrenheitiksi:
Tai vaihtoehtoisesti:
Muunnos Fahrenheitistä muihin yksiköihin
Celsius-asteiden lisäksi Fahrenheit-asteet voidaan muuntaa kahdeksi muuksi absoluuttiseksi lämpötilayksiköksi, jotka ovat yleisiä sekä tieteessä että tekniikassa, Kelvin-asteikolla ja Rankinen asteikolla. Tämä voidaan tehdä käyttämällä seuraavia kahta kaavaa:
Kaava Fahrenheit-asteiden muuntamiseksi Kelvineiksi
Kaava Fahrenheit-asteiden muuttamiseksi Rankine-asteiksi
Kuten voimme helposti varmistaa tästä viimeisestä kaavasta, lämpötila Fahrenheit-asteina, joka vastaa absoluuttista nollaa (Rankine-, Kelvin-asteina tai mitä tahansa muuta absoluuttista lämpötilayksikköä), on –459,67 °F. Itse asiassa, jos liitämme tämän lämpötilan kaavaan Fahrenheitin muuntamiseksi Kelvineiksi, tulos on 0, ja jos liitämme sen kaavaan, jolla muunnetaan Celsius-asteiksi, tulos on –273,15 °C, joka on myös lämpötila. absoluuttinen nolla tällä lämpötila-asteikolla.
Viitteet
Encyclopaedia Britannican toimittajat. (2018, 25. lokakuuta). Fahrenheitin lämpötila-asteikko | Määritelmä, kaava ja tosiasiat. Haettu osoitteesta https://www.britannica.com/science/Fahrenheit-temperature-scale
muunnosmaailma. (2022). Muunna lämpötila, Fahrenheit Celsius-asteiksi . https://www.convertworld.com/en/temperature/fahrenheit/fahrenheit-to-celsius.html
Metrinen konversiot. (2020a). Muunnos Fahrenheit-asteista Rankine-asteiksi . https://www.metric-conversions.org/en/temperature/fahrenheit-to-rankine.htm
Metrinen konversiot. (2020b). Fahrenheit Celsius – tai F tai C muunnos . https://www.metric-conversions.org/temperature/fahrenheit-to-celsius.htm
