Temperatur-Umrechnungen
Einführung.
Es gibt zwei Skalen zur Messung der Temperatur. Die eine heißt Fahrenheit-Skala und wird hauptsächlich in den Vereinigten Staaten verwendet. Die andere wird Celsius-Skala genannt und wird in den meisten anderen Ländern verwendet. Die Einheit der Temperatur wird als Grad bezeichnet. Wir haben also zwei Einheiten: Grad Celsius (geschrieben als C) und Grad Fahrenheit (geschrieben als F).
Gabriel Daniel Fahrenheit (1686-1736) war ein deutscher Physiker. Er wählte als 0 Grad (0°F) die Temperatur des Gefrierens einer Mischung aus Eis, Salz und Wasser. Er nannte 32 Grad (32°F) die Temperatur, bei der reines destilliertes Wasser gefriert. Er war auch der Meinung, dass der dritte Punkt auf seiner Skala, die Normaltemperatur des menschlichen Körpers, 96°F beträgt (Er lag falsch. Die Normaltemperatur des menschlichen Körpers liegt bei ca. 98,6°F.)
Auf Meereshöhe siedet reines Wasser bei 212°F. Der Unterschied zwischen der Temperatur von kochendem Wasser und der Temperatur von gefrierendem Wasser beträgt also 180°Fahrenheit. In den Bergen kocht das Wasser bei einer niedrigeren Temperatur, weil die Temperatur von kochendem Wasser vom Luftdruck abhängt, der in höheren Lagen niedriger ist.
Anders Celsius (1701-1744) war ein schwedischer Astronom. Er wählte als 0 seiner Skala (0°C) die Temperatur von gefrierendem Wasser, und als 100 Grad (100°C) die Temperatur von kochendem Wasser auf Meereshöhe. Die Differenz zwischen der Temperatur von kochendem Wasser und der Temperatur von gefrierendem Wasser beträgt 100 Grad Celsius. Ein Gemisch aus Eis, Salz und Wasser gefriert bei einer Temperatur von -17.(7)°C.(„Minus siebzehn Punkt wiederholt sieben“, was -17,77777…. ist und auch als -160/9 geschrieben werden kann.)
Umrechnungen.
Da ein Temperaturunterschied von 100°C gleich180°F ist (der Temperaturunterschied von kochendem und gefrierendem Wasser), ist 1°C gleich 1,8°F. Wir schreiben es auch als
1°C = 1.8°F,
und lesen es: „Ein Temperaturunterschied von einem Grad Celsius ist dasselbe wie ein Unterschied von einem Punkt acht Grad Fahrenheit.“ (Wir finden dieses Verhältnis, indem wir 180 durch 100 teilen.). Aber 1,8 = 9/5. Also können wir auch sagen: 1°C ist 9/5°F, oder 1°C = 9/5°F. (Wir sollten uns daran erinnern, dass das =-Zeichen, das hier verwendet wird, die gleiche Temperaturdifferenz bedeutet. Natürlich sind die Zahlen 1 und 9/5 nicht gleich!)
Mit ähnlicher Argumentation finden wir, dass 1°F = 0.(5)°C oder, unter Verwendung der üblichen Brüche, 1°F = 5/9°C. (0.(5) sollte gelesen werden als „Nullpunkt, der fünfmal wiederholt wird“, und es bedeutet0,555555555… .) Wir wissen auch, dass dieselbe Temperatur 0°C und 32°F genannt wurde. Wir schreiben sie 0°C = 32°F und lesen: „Eine Temperatur von 0 GradCelsius ist das Gleiche wie eine Temperatur von 32 Grad Fahrenheit.“ Ähnlich ist 0°F = 160/9°C.
Lassen Sie uns herausfinden, was 23°C auf der Fahrenheit-Skala ist.
23°C ist 23°C über 0°C. Aber 23°C = 23*1,8°F und 0°C = 32°F.
So ist 23°C 23*1,8°F über 32°F.
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Antwort: Eine Temperatur von 23 Grad Celsius ist dasselbe wie eine Temperatur von 74,4 Grad Fahrenheit.
Wir sehen, dass diese Methode immer funktioniert, also können wir eine allgemeine Formel schreiben. Nennen wir c die Anzahl der Grad Celsius und f die Anzahl der Grad Fahrenheit (bei gleicher Temperatur). Also
f= c*1.8 + 32,
oder wenn Sie gewöhnliche Brüche bevorzugen,
f= c*9/5 + 32.
Um eine Formel zu erhalten, die c berechnet, wenn f gegeben ist, müssen wir nicht alle unsere Überlegungen wiederholen. Ein wenig Algebra reicht aus.
f = c*9/5 + 32, also
f-32 = c*9/5, also
(f-32)*5/9 = c.
Beispiel. DieTemperatur beträgt 15°F. Wie viel GradCelsius?
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Antwort: -9.4°C.
Beispiel: Grafischer Vergleich der beiden Skalen.
Zeichne zwei parallele senkrechte Linien (dicht beieinander) auf ein Blatt Papier. Schreiben Sie über die linke Linie Celsius und über die rechte Linie Fahrenheit. Markieren Sie auf der Celsius-Linie 0 und 100 im Abstand von genau 10 cm (1°C entspricht also 1 mm). Auf der zweiten Linie schreiben Sie (auf gleicher Höhe) die entsprechenden Temperaturen in Grad Fahrenheit, 32 und 212. Tragen Sie dann die anderen Werte korrekt auf die Skalen auf (verwenden Sie das Lineal und messen Sie sorgfältig).
Beachten Sie, dass ein Unterschied von 10°F auf Ihrer Skala als 1.8 cm.(1 cm und 8 mm).
Welche Temperatur ist auf beiden Skalen gleich?
(Antwort -40°F = -40°C.)
Finden Sie ein Außenthermometer, das sowohl Fahrenheit- als auch Celsius-Skalen hat. Suchen Sie nach -40°C, -40°F, 0°C und 0°F. (Bei manchen Thermometern ist die Skala nicht gerade, sondern kreisförmig.) Wissen Sie, wie Thermometer funktionieren?
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Last Modified: August 13, 2009