Tabla de Contenidos
A Fahrenheit skála a Celsius vagy Celsius-skála mellett az egyik legszélesebb körben használt hőmérsékleti skála. Ez az alapvető hőmérsékleti skála, amelyet az Egyesült Államokban, Nagy-Britanniában és más országokban használnak, amelyek a birodalmi mértékegységrendszert használják. A legtöbb mérnöki ágban a hőmérséklet egyik fő mértékegysége is. Ennek ellenére a világ többi részén és a legtöbb tudományban főként a Celsius-skálát használják.
Emiatt a Fahrenheit Celsius-fokozatra konvertálásának képessége rendkívül fontos mindenki számára, aki természettudományt vagy mérnököt tanul, függetlenül attól, hogy hol van.
Képlet a Fahrenheit-fok Celsius fokra való konvertálására
Ellentétben a legtöbb egységkonverzióval, amelyet egy egyszerű konverziós tényező szorzásával lehet elérni, a Fahrenheit és Celsius hőmérséklet közötti átváltáshoz képletet kell használni. Ennek az az oka, hogy mindkettő relatív hőmérsékleti skála, és emellett különböző referenciapontokhoz vagy referenciahőmérsékletekhez viszonyítva van megállapítva. Következésképpen mindkét skála nem ugyanazt az origót vagy nullát (0) osztja a skálán, így nem csak az egyik eltolódik a másikhoz képest, hanem eltérő fokmérettel is rendelkeznek (azaz 1-es változási hőmérséklet-változás) °F nem egyenértékű 1 °C hőmérséklet-változással).
Valójában a Fahrenheit-fok kisebb, mint a Celsius-fok. Az 1 °C-os ingadozás egyenértékű 9/5 vagy 1,8 °F-os ingadozással, így az előbbi majdnem kétszerese az utóbbinak. Ezenkívül a Celsius-skála nullapontja, vagyis a víz olvadáspontja 32 °F-al a Fahrenheit-skála nullapontja felett van, ami a víz, jég és ammónium-klorid keverékének egyensúlyi hőmérsékletének felel meg.
Ezeket a megfigyeléseket a következő képlet foglalja össze:
Ezt az egyenletet gyakran így is írják:
Mindkét esetben a °C a kiszámítani kívánt Celsius-hőmérsékletet, míg a °F azt a Fahrenheit-hőmérsékletet jelöli, amelyet át akarunk alakítani. A 32-ben Fahrenheit-fok mértékegysége van, hogy le lehessen vonni abból a hőmérsékletből, amelyben ugyanabban a mértékegységben van. Az első képletben az 5/9 konstans egységei °C/°F, míg a második képletben nevezőként megjelenő 1.8 ellentétes egységekkel, azaz °F/°C-kal rendelkezik.
A Fahrenheit Celsius-fokozatra konvertálásának lépései
A fenti képletek ismeretében két egyszerű lépésben hajthatjuk végre a Fahrenheit-ről Celsius-fokra való átváltást, a matematikai műveletek általános sorrendjét követve, vagyis először a zárójelben csoportosított, majd a külső műveleteket oldjuk meg:
- 1. lépés: Vonja le a hőmérsékletet Fahrenheit mínusz 32 °F-ban.
- 2. lépés: Ha az első képletet használja, szorozza meg a különbséget az 5/9 törttel. Ha a második képletet használja, ossza el a különbséget 1,8-cal. Mindkét esetben az eredmény pontosan ugyanaz lesz.
Példák Fahrenheit-Celsius átváltásra
1. példa:
A 180 °F-ot át szeretné alakítani Celsius fokra. Először is helyettesítsük be a képletbe azt a hőmérsékletet, amelyet át akarunk alakítani. Ebben a példában az elsőt fogjuk használni:
Most végrehajtjuk a fent említett két lépést, azaz kivonunk 180-32-t, ami 148-at ad. Ezután 5/9-cel megszorozva megkapjuk a végeredményt, ami 82,22 °C. Vagyis:
Végezzük el ugyanazt az átalakítást, de most a második képlet használatával. Ebben az esetben a kivonás ugyanaz, de a második lépés az 5/9-gyel való szorzás helyett 1,8-cal való osztás:
Amint azt ellenőrizhetjük, mindkét eredmény ugyanaz.
2. példa:
Váltsuk át most a Fahrenheit-skála nulláját, vagyis a víz-jég-ammónium-klorid keverék egyensúlyi hőmérsékletét Celsius-fokra.
A korábbiakhoz hasonlóan kezdjük azzal, hogy a képletbe behelyettesítjük a Fahrenheit hőmérsékletet (jelen esetben ez 0-nak felel meg), kivonjuk, majd vagy megszorozzuk 5/9-cel, vagy elosztjuk 1,8-cal. Tegyük meg az első módon:
Vegye figyelembe, hogy az a hőmérséklet, amelynél a Fahrenheit-skála elindul, a víz fagyáspontja (vagy olvadáspontja) alatt van, ami 0 °C.
3. példa:
Most alakítsunk át egy negatív hőmérsékletet, például – 148 °F Celsius fokra:
Fordított átváltás: Celsius-Fahrenheit
A fordított konverzió végrehajtása, vagyis a Celsius-fok Fahrenheitre való átváltása nagyon hasonló az előző folyamathoz. Csupán a megfelelő képletre van szükségünk, amelyet nagyon egyszerűen megkaphatunk, ha a hőmérsékletet Fahrenheit-fokban oldjuk meg az előbb említett képletekből. Ha ez megtörtént, a következő két ekvivalens képletet kapjuk a Celsius-fok Fahrenheitre való átváltására:
Vagy alternatívaként:
Átváltás Fahrenheitről más mértékegységekre
A Celsius-fokon kívül a Fahrenheit-fok két másik abszolút hőmérsékleti mértékegységre is átváltható, amelyek mind a tudományban, mind a mérnöki tudományban általánosak, a Kelvin-skála és a Rankine-skála. Ezt a következő két képlet segítségével lehet megtenni:
Képlet a Fahrenheit fokok Kelvinre konvertálására
Képlet a Fahrenheit fokok Rankine fokokká konvertálására
Amint ebből az utolsó képletből könnyen ellenőrizhetjük, a Fahrenheit-fokban megadott hőmérséklet, amely az abszolút nullának felel meg (Rankin, Kelvin vagy bármely más abszolút hőmérsékleti egységben), –459,67 °F. Valójában, ha ezt a hőmérsékletet beillesztjük a képletbe a Fahrenheit Kelvinre konvertálásához, akkor az eredmény 0 lesz, és ha a Celsius-fokra való átváltás képletébe illesztjük, az eredmény –273,15 °C lesz, ami egyben a hőmérséklet is. nulla abszolút értéke azon a hőmérsékleti skálán.
Hivatkozások
Az Encyclopaedia Britannica szerkesztői. (2018. október 25.). Fahrenheit hőmérsékleti skála | Meghatározás, képlet és tények. Letöltve: https://www.britannica.com/science/Fahrenheit-temperature-scale
konvertáló világ. (2022). Hőmérséklet, Fahrenheit átváltása Celsius-ra . https://www.convertworld.com/en/temperature/fahrenheit/fahrenheit-to-celsius.html
Metrikus konverziók. (2020a). Átváltás Fahrenheit-ról Rankine-fokra . https://www.metric-conversions.org/en/temperature/fahrenheit-to-rankine.htm
Metrikus konverziók. (2020b). Fahrenheit-Celsius – vagy F-ből vagy C-be átalakítás . https://www.metric-conversions.org/temperature/fahrenheit-to-celsius.htm
