Перевод из градусов Цельсия в градусы Фаренгейта — это процесс преобразования значения температуры, выраженной в единицах шкалы Цельсия, в эквивалентное значение по шкале Фаренгейта. Эти две температурные шкалы используются в разных странах мира и имеют различные точки отсчета и масштабы измерения, что делает необходимым умение конвертировать показатели из одной системы в другую.
Формулы перевода из градусов Цельсия в Фаренгейта
Основная формула перевода
Для перевода температуры из градусов Цельсия (°C) в градусы Фаренгейта (°F) используется следующая формула:
где:
- F — температура в градусах Фаренгейта
- C — температура в градусах Цельсия
Эта формула отражает математическую зависимость между двумя шкалами, учитывая разницу в их нулевых точках и размерах градуса.
Альтернативная запись формулы
Существует и другая форма записи этой же формулы:
Здесь дробьзаменена на эквивалентное десятичное число 1.8, что делает формулу более удобной для вычислений.
Характеристики шкалы Цельсия
Шкала Цельсия (°C) широко применяется в большинстве стран мира, включая Россию, страны Европы, Азии, Африки, Австралию и Южную Америку. В этой шкале 0°C соответствует температуре замерзания воды, а 100°C — температуре кипения воды при нормальном атмосферном давлении (101,325 кПа на уровне моря).
Шкала Цельсия сравнительно проста в использовании благодаря своей логичности и связи с метрической системой мер. Она была создана таким образом, чтобы иметь 100 равных делений между точками замерзания и кипения воды, что делает её стоградусной шкалой (первоначально она так и называлась).
Особенности шкалы Фаренгейта
Шкала Фаренгейта (°F) преимущественно используется в США, а также на некоторых территориях Карибского бассейна (Багамские Острова, Белиз, Каймановы острова) и в Либерии. По этой шкале вода замерзает при температуре 32°F, а кипит при 212°F при стандартном атмосферном давлении, что создает диапазон в 180 градусов между этими ключевыми точками.
Для тех, кто привык к шкале Цельсия, значения по Фаренгейту могут казаться непривычно высокими: например, нормальная температура тела человека составляет около 98.6°F (что соответствует 37°C), а комфортная комнатная температура обычно находится в пределах 68-72°F (20-22°C).
Примеры перевода из градусов Цельсия в Фаренгейта
Перевод температуры 0°C в градусы Фаренгейта:
Перевод температуры 100°C в градусы Фаренгейта:
Перевод температуры 20°C в градусы Фаренгейта:
Перевести температуру 30°C в градусы Фаренгейта:
Перевести температуру 10°C в градусы Фаренгейта:
Перевести температуру -40°C в градусы Фаренгейта:
Перевод температуры 37.5°C (повышенная температура тела) в градусы Фаренгейта:
Перевести температуру -17.8°C в градусы Фаренгейта:
Если температура воздуха повысилась с 15°C до 27°C, на сколько градусов она изменилась по шкале Фаренгейта?
Переведите изменение температуры на 5°C в изменение по шкале Фаренгейта:
Практическое применение перевода температур
В повседневной жизни
Умение переводить температуру из одной шкалы в другую особенно полезно при поездках в США или другие страны, где используется шкала Фаренгейта. Это поможет вам правильно интерпретировать прогноз погоды, настроить кондиционер в отеле или понять инструкции по приготовлению пищи.
Практическая подсказка: Существует приблизительный метод преобразования из Фаренгейта в Цельсий, который можно использовать для быстрой оценки: вычтите 30 из значения Фаренгейта и разделите результат на 2. Например, 70°F: (70-30)/2 = 20°C (точное значение — 21.1°C).
В кулинарии
В американских кулинарных книгах температура духовки часто указывается в градусах Фаренгейта. Наиболее распространенные температуры духовки и их эквиваленты:
- Слабый нагрев: 275-325°F = 135-165°C
- Умеренный нагрев: 350-375°F = 175-190°C
- Горячая духовка: 400-425°F = 200-220°C
- Очень горячая духовка: 450-475°F = 230-245°C
В медицине
Хотя в медицинской практике большинства стран мира используется шкала Цельсия, в США температура тела пациентов измеряется в градусах Фаренгейта. Полезно знать, что:
- Нормальная температура тела: 36.6°C = 98.6°F
- Легкое повышение: 37.0°C = 98.6°F
- Субфебрильная температура: 37.1-38.0°C = 98.8-100.4°F
- Фебрильная температура: 38.1-39.0°C = 100.6-102.2°F
- Пиретическая температура: 39.1-41.0°C = 102.4-105.8°F
- Гиперпиретическая температура: больше >41.0°C => 105.8°F
Вопросы и ответы
Почему в США используют шкалу Фаренгейта, а не Цельсия?
США — одна из немногих стран, которая не перешла полностью на метрическую систему мер, включая шкалу Цельсия. Это связано с историческими причинами и инерцией: в США шкала Фаренгейта использовалась с колониальных времен, и переход на другую систему потребовал бы значительных затрат и усилий. Несмотря на то что метрическая система официально признана в США, традиционные американские единицы измерения, включая градусы Фаренгейта, остаются преобладающими в повседневной жизни.
Может ли температура по Цельсию быть выше, чем по Фаренгейту?
Да, но только при температурах выше 100°F (37.8°C). Поскольку шкала Фаренгейта имеет меньший градус (1°C = 1.8°F), при низких температурах значение по Фаренгейту всегда будет больше, чем по Цельсию. Однако начиная с определенной точки (примерно 100°F), числовое значение по Цельсию начинает расти быстрее и в конечном итоге превышает значение по Фаренгейту.
Какие еще существуют температурные шкалы, кроме Цельсия и Фаренгейта?
Кроме шкал Цельсия и Фаренгейта, существуют и другие:
- Шкала Кельвина (K) — абсолютная температурная шкала, используемая в науке. 0K соответствует абсолютному нулю, а единица измерения равна градусу Цельсия.
- Шкала Ранкина (°R или °Ra) — абсолютная шкала, основанная на градусе Фаренгейта. 0°R соответствует абсолютному нулю.
- Шкала Реомюра (°Ré) — историческая шкала, где 0° соответствует точке замерзания воды, а 80° — точке кипения.
- Шкала Делиля (°D) — историческая шкала, разработанная Жозефом-Николя Делилем, где 0° соответствует точке кипения воды, а 150° — точке замерзания.
Как с помощью калькулятора перевести градусы Цельсия в Фаренгейта?
Для перевода градусов Цельсия в Фаренгейта с помощью обычного калькулятора:
- Введите значение температуры в градусах Цельсия
- Умножьте на 1.8 (или на 9, а затем разделите на 5)
- Прибавьте 32 к результату
- Полученное число будет температурой в градусах Фаренгейта
Как определить, какая температура теплее: 68°F или 20°C?
Для сравнения температур в разных шкалах необходимо перевести их в одну шкалу. Переведем 68°F в градусы Цельсия:
Таким образом, 68°F и 20°C — это одна и та же температура.
Почему при переводе из Цельсия в Фаренгейт нужно прибавлять 32?
Число 32 в формуле перевода появляется из-за того, что нулевые точки шкал не совпадают. В шкале Фаренгейта 0°F соответствует температуре замерзания раствора соли, а не чистой воды, как в шкале Цельсия. Температура замерзания чистой воды по шкале Фаренгейта составляет 32°F.
Почему нельзя просто умножить градусы Цельсия на коэффициент, чтобы получить Фаренгейта?
Простого умножения недостаточно, потому что шкалы Цельсия и Фаренгейта имеют разные нулевые точки. Если бы обе шкалы начинались с одной и той же температуры (например, абсолютного нуля), то перевод сводился бы к простому умножению на коэффициент. Но поскольку шкалы смещены относительно друг друга, в формуле перевода присутствует не только умножение на 9/5, но и добавление 32.
Как изменился бы прогноз погоды в России, если бы использовалась шкала Фаренгейта?
В России, как и в большинстве стран мира, метеорологические службы используют шкалу Цельсия. Если бы вдруг Россия перешла на шкалу Фаренгейта, это кардинально изменило бы восприятие прогноза погоды гражданами. Например:
- Типичный зимний прогноз для Москвы «-15°C, небольшой снег» превратился бы в «5°F, небольшой снег»
- Летний прогноз «+25°C, солнечно» стал бы «77°F, солнечно»
- Предупреждение о сильном морозе «-30°C» звучало бы как «-22°F»
- Сообщение о жаре в Сочи «+35°C» превратилось бы в «95°F»
Такой переход потребовал бы серьезной адаптации населения к новым числовым значениям и их соотнесению с субъективными ощущениями комфорта и дискомфорта.
Когда в России начали использовать шкалу Цельсия?
В Российской империи долгое время была распространена шкала Реомюра, которая использовалась в метеорологии, медицине и быту. Переход на шкалу Цельсия в России произошел только после Октябрьской революции, когда 14 сентября 1918 года был принят декрет о введении международной метрической системы мер и весов, включая температурную шкалу Цельсия. Фактический переход занял несколько лет, и к середине 1920-х годов шкала Цельсия стала основной в советской науке и повседневной жизни.
До этого, в научных кругах Российской империи 19 века часто использовались разные температурные шкалы: Реомюра, Цельсия и иногда Фаренгейта, что создавало определенную путаницу и требовало умения переводить значения из одной шкалы в другую.
Какие экстремальные температуры были зафиксированы в России и как они выглядят по разным шкалам?
Россия известна своими климатическими рекордами, особенно в области низких температур. Вот некоторые из самых примечательных температурных рекордов России, представленные в разных шкалах:
- Самая низкая температура в России: -67.7°C (-89.9°F / -54.2°Ré) — Оймякон, Якутия, 1933 год
- Самая высокая температура в России: +45.4°C (113.7°F / 36.3°Ré) — станция Утта, Калмыкия, 2010 год
- Самая низкая среднегодовая температура: -15.9°C (3.4°F / -12.7°Ré) — Оймякон, Якутия
- Наибольшая годовая амплитуда температур: 105.8°C (190.4°F / 84.6°Ré) — Верхоянск, Якутия (от -67.8°C до +38.0°C)
Интересно отметить, что разница между самой низкой и самой высокой зарегистрированными температурами в России составляет колоссальные 113.1°C (203.6°F), что демонстрирует огромное климатическое разнообразие страны.
Как отличается средняя зимняя температура в разных городах России, выраженная в градусах Фаренгейта?
Рассмотрим средние январские температуры в разных городах России, представленные как в привычных градусах Цельсия, так и в градусах Фаренгейта:
- Москва: -6.5°C (20.3°F)
- Санкт-Петербург: -5.5°C (22.1°F)
- Новосибирск: -15.8°C (3.6°F)
- Екатеринбург: -12.6°C (9.3°F)
- Владивосток: -11.9°C (10.6°F)
- Сочи: +6.1°C (43.0°F)
- Якутск: -38.6°C (-37.5°F)
- Краснодар: -0.1°C (31.8°F)
- Мурманск: -10.5°C (13.1°F)
Эти данные показывают, насколько разнообразен климат России — от арктических условий Якутска до почти средиземноморского климата Сочи. Выражение температуры в градусах Фаренгейта особенно наглядно демонстрирует экстремальность зимних условий в Сибири и на Дальнем Востоке, где значения опускаются ниже 0°F.
Существовали ли в России собственные температурные шкалы?
Собственно российской температурной шкалы не было, однако в России активно использовалась шкала Делиля, созданная французским астрономом Жозефом-Николя Делилем, работавшим в Санкт-Петербурге при Петре I. Делиль в 1732 году создал свою шкалу, в которой за 0° была принята температура кипения воды, а за 150° — температура замерзания. То есть, шкала была «перевернутой» по сравнению с современными.
Шкала Делиля использовалась в России примерно до середины 19 века, особенно в Петербургской Академии наук, и была первой широко распространенной температурной шкалой в стране. Для перевода из градусов Делиля (°D) в градусы Цельсия используется формула:
А для перевода в Фаренгейты:
Как в российских школах преподают тему температурных шкал?
В российских школах тема температурных шкал изучается в рамках курса физики, обычно в 7-8 классах. Основное внимание уделяется шкале Цельсия как принятой в России и большинстве стран мира, а также шкале Кельвина, которая используется в научных расчетах. Шкала Фаренгейта упоминается как используемая в США и некоторых других странах, даются формулы перевода между шкалами.
Практические задания часто включают перевод температур между шкалами Цельсия, Кельвина и иногда Фаренгейта. Школьники также изучают историю развития термометрии, узнают о различных исторических шкалах (Реомюра, Делиля) и их значении для развития науки.
Как российские ученые участвовали в международных проектах, где используются разные температурные шкалы?
Российские ученые активно участвуют в международных научных проектах, где часто приходится работать с различными системами измерений, включая температурные шкалы. В космической отрасли, где Россия сотрудничает с NASA и другими космическими агентствами, важна точность перевода температурных значений. Например, при работе на Международной космической станции (МКС) российские космонавты и американские астронавты должны одинаково понимать показания температурных датчиков в различных модулях станции.
В совместных арктических и антарктических исследованиях, где Россия также играет важную роль, метеорологические данные часто предоставляются как в градусах Цельсия, так и в Фаренгейтах для удобства всех участников международных экспедиций. Российские полярники должны уметь оперировать обеими шкалами, особенно при работе с американским оборудованием.
В области климатологии и метеорологии российские ученые участвуют в глобальном мониторинге температуры, где данные со всего мира собираются в единую базу. При этом часть данных может поступать в градусах Фаренгейта и требовать конвертации.
Как перевести диапазон температур из одной шкалы в другую?
Для перевода диапазона температур из Цельсия в Фаренгейт необходимо применить стандартную формулу перевода к обеим границам диапазона. Например, если нужно перевести диапазон от 20°C до 30°C в Фаренгейты:
Нижняя граница: F = (9/5 × 20) + 32 = 36 + 32 = 68°F.
Верхняя граница: F = (9/5 × 30) + 32 = 54 + 32 = 86°F.
Таким образом, диапазон 20-30°C соответствует диапазону 68-86°F..
Важно отметить, что ширина диапазона при переводе изменяется: диапазон в 10°C превращается в диапазон в 18°F, так как 1°C = 1.8°F.
Можно ли говорить, что температура в Фаренгейтах «в два раза выше», чем в Цельсиях?
Нет, нельзя корректно сказать, что температура в Фаренгейтах «в два раза выше», чем та же температура, выраженная в Цельсиях. Это связано с тем, что температурные шкалы имеют разные нулевые точки, которые не соответствуют отсутствию тепла (абсолютному нулю).
Например, комнатная температура 20°C равна 68°F. Нельзя сказать, что 68 в 3.4 раза больше, чем 20, и поэтому температура «в 3.4 раза выше» — это некорректное сравнение.
Правильное сравнение возможно только с использованием абсолютных температурных шкал (Кельвин или Ранкин), где ноль соответствует абсолютному отсутствию тепловой энергии. Например, 20°C = 293.15K, а 68°F = 293.15K, что показывает их точное равенство.