Conversioni di temperatura
Introduzione.
Ci sono due scale per misurare la temperatura. Una è chiamata scala Fahrenheit ed è usata principalmente negli Stati Uniti. L’altra è chiamata scala Celsius ed è usata nella maggior parte degli altri paesi. L’unità di misura della temperatura si chiama grado. Così abbiamo due unità: gradi Celsius (scritti come C) e gradi Fahrenheit (scritti come F).
Gabriel Daniel Fahrenheit (1686-1736) era un fisico tedesco. Scelse come 0 gradi (0°F) la temperatura di congelamento di una miscela di ghiaccio, sale e acqua. Chiamò 32 gradi (32°F) la temperatura di congelamento dell’acqua distillata pura. Pensava anche che il terzo punto della sua scala, la temperatura normale del corpo umano, fosse 96°F. (Si sbagliava. La temperatura normale del corpo umano è di circa 98,6°F.)
A livello del mare, l’acqua pura bolle a 212°F. Quindi la differenza tra la temperatura dell’acqua bollente e quella dell’acqua gelata è di 180 gradi Fahrenheit. L’acqua bolle ad una temperatura più bassa in montagna, perché la temperatura di ebollizione dell’acqua dipende dalla pressione dell’aria, che è più bassa ad altitudini più elevate.
Anders Celsius (1701-1744) era un astronomo svedese. Scelse come 0 della sua scala (0°C) la temperatura dell’acqua gelata, e come 100 gradi (100°C) la temperatura dell’acqua bollente a livello del mare. La differenza tra la temperatura dell’acqua bollente e quella dell’acqua gelata è di 100 gradi Celsius. Una miscela di ghiaccio, sale e acqua congela ad una temperatura di -17.(7)°C.(“Meno diciassette punti ripetuti sette” che è -17.77777…. e che può anche essere scritto come -160/9.)
Conversioni.
Perché una differenza di temperatura di 100°C è uguale a180°F (la differenza di temperatura dell’acqua bollente e dell’acqua gelata), 1°C è 1,8°F. Lo scriviamo anche come
1°C = 1,8°F,
e lo leggiamo: “Una differenza di temperatura di un grado Celsius equivale a una differenza di un punto e otto gradi Fahrenheit”. (Troviamo questo rapporto dividendo 180 per 100). Ma 1,8 = 9/5. Quindi possiamo anche dire: 1°C è 9/5°F, o 1°C = 9/5°F. (Dobbiamo ricordare che il segno =, usato qui, significa la stessa differenza di temperatura. Naturalmente, i numeri 1 e 9/5 non sono uguali!)
Con un ragionamento simile troviamo che 1°F = 0.(5)°C o, usando le frazioni comuni, 1°F = 5/9°C. (0.(5) dovrebbe essere letto “punto zero ripetuto cinque,” e significa0.55555555555…). Inoltre sappiamo che la stessa temperatura è stata chiamata 0°C e 32°F. Scriviamo 0°C = 32°F, e leggiamo: “Una temperatura di zero gradi Celsius è la stessa di una temperatura di 32 gradi Fahrenheit”. Allo stesso modo, 0°F = 160/9°C.
Scopriamo cos’è 23°C sulla scala Fahrenheit.
23°C è 23°C sopra 0°C. Ma 23°C = 23*1.8°F e 0°C = 32°F.Quindi 23°C è 23*1.8°F sopra 32°F.
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Risposta: Una temperatura di 23 gradi Celsius è uguale a una temperatura di 74,4 gradi Fahrenheit.
Vediamo che questo metodo funziona sempre, quindi possiamo scrivere una formula generale. Chiamiamo c il numero di gradi Celsius e f il numero di gradi Fahrenheit (per la stessa temperatura). Quindi
f= c*1,8 + 32,
o se preferite le frazioni comuni,
f= c*9/5 + 32.
Per ottenere una formula che calcoli c quando f è dato, non abbiamo bisogno di ripetere tutto il nostro ragionamento. Un po’ di algebra è sufficiente.
f = c*9/5 + 32, quindi
f-32 = c*9/5, quindi
(f-32)*5/9 = c.
Esempio. La temperatura è di 15°F. Quanti gradi Celsius?
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Risposta: -9.4°C.
Progetto: Confronto grafico delle due scale.
Disegna due linee verticali parallele (vicine) su un foglio di carta. Scrivi sopra la linea sinistra Celsius e sopra la linea destra Fahrenheit. Segnare 0 e 100 sulla linea Celsius esattamente a 10 cm di distanza (quindi 1°C corrisponderà a 1 mm). Sulla seconda linea scrivi (alla stessa altezza) le temperature corrispondenti in gradi Fahrenheit, 32 e 212. Poi, mettete gli altri valori correttamente sulle scale (usate il righello, e misurate attentamente).
Nota che una differenza di 10°F appare sulla tua scala come 1.8 cm.(1 cm e 8 mm).
Quale temperatura è la stessa su entrambe le scale?
(Rispondi -40°F = -40°C.)
Trova un termometro da esterno che abbia sia la scala Fahrenheit che quella Celsius. Cerca -40°C, -40°F, 0°C e 0°F. Sai come funzionano i termometri?
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Last Modified: 13 agosto 2009