Фаренгейт в Цельсий

Перевод градусов Фаренгейта (°F) в градусы по шкале Цельсия (°C)

очистить все поля

Перевод из градусов Фаренгейта в градусы Цельсия — это процесс преобразования значения температуры, выраженной в единицах шкалы Фаренгейта, в эквивалентное значение по шкале Цельсия. 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.

Особенности шкалы Фаренгейта

Шкала Фаренгейта (°F) преимущественно используется в США, а также в некоторых других странах, включая Багамские Острова, Белиз, Каймановы острова и Либерию. 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.

Шкала Фаренгейта была предложена немецким физиком Даниэлем Габриэлем Фаренгейтом в 1724 году и долгое время широко использовалась в Европе, пока большинство стран не перешли на метрическую систему и шкалу Цельсия.

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).

Формулы перевода из градусов Фаренгейта в Цельсия

Основная формула перевода

Для перевода температуры из градусов Фаренгейта (°F) в градусы Цельсия (°C) используется следующая формула:

C=59⋅(F−32)C = \frac{5}{9} \cdot (F - 32)

где:

  • C — температура в градусах Цельсия)
  • F — температура в градусах Фаренгейта

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:

C=(F−32)⋅0.5556C = (F - 32) \cdot 0.5556

Здесь дробь,59, ,\frac{5} {9}, заменена на эквивалентное десятичное число 0.5556, что делает формулу более удобной для вычислений на калькуляторе.

Упрощенный метод перевода

Для быстрого приблизительного перевода температуры из Фаренгейта в Цельсий можно использовать следующий алгоритм:

  1. Вычесть 30 из температуры в градусах Фаренгейта (приблизительно вместо точного значения 32))
  2. Разделить полученное число на 2

Например, для 86°F:

  • 86 - 30 = 56
  • 56 ÷ 2 = 28°C (приблизительно, точное значение 30°C)

Этот метод дает приемлемую точность для бытовых целей, особенно в диапазоне обычных комнатных температур.

Примеры перевода из градусов Фаренгейта в Цельсия

Перевод температуры 32°F в градусы Цельсия:

C=59⋅(32−32)=59⋅0=0°CC = \frac{5}{9} \cdot (32 - 32) = \frac{5}{9} \cdot 0 = 0°C

Перевод температуры 212°F в градусы Цельсия:

C=59⋅(212−32)=59⋅180=100°CC = \frac{5}{9} \cdot (212 - 32) = \frac{5}{9} \cdot 180 = 100°C

Переведите температуру 68°F в градусы Цельсия:

C=59⋅(68−32)=59⋅36=20°CC = \frac{5}{9} \cdot (68 - 32) = \frac{5}{9} \cdot 36 = 20°C

Переведите температуру 86°F в градусы Цельсия:

C=59⋅(86−32)=59⋅54=30°CC = \frac{5}{9} \cdot (86 - 32) = \frac{5}{9} \cdot 54 = 30°C

Перевод температуры 50°F в градусы Цельсия:

C=59⋅(50−32)=59⋅18=10°CC = \frac{5}{9} \cdot (50 - 32) = \frac{5}{9} \cdot 18 = 10°C

Перевод температуры -40°F в градусы Цельсия:

C=59⋅(−40−32)=59⋅(−72)=−40°CC = \frac{5}{9} \cdot (-40 - 32) = \frac{5}{9} \cdot (-72) = -40°C

Перевод температуры 99.5°F (повышенная температура тела) в градусы Цельсия:

C=59⋅(99.5−32)=59⋅67.5=37.5°CC = \frac{5}{9} \cdot (99.5 - 32) = \frac{5}{9} \cdot 67.5 = 37.5°C

Переведите температуру 0°F в градусы Цельсия:

C=59⋅(0−32)=59⋅(−32)=−17.78°CC = \frac{5}{9} \cdot (0 - 32) = \frac{5}{9} \cdot (-32) = -17.78°C

Если температура воздуха повысилась с 59°F до 80.6°F, на сколько градусов она изменилась по шкале Цельсия?

C1=59⋅(59−32)=59⋅27=15°CC_{1} = \frac{5}{9} \cdot (59 - 32) = \frac{5}{9} \cdot 27 = 15°C
C2=59⋅(80.6−32)=59⋅48.6=27°CC_{2} = \frac{5}{9} \cdot (80.6 - 32) = \frac{5}{9} \cdot 48.6 = 27°C
ΔC=C2−C1=27−15=12°C\Delta C = C_{2} - C_{1} = 27 - 15 = 12°C

Переведите изменение температуры на 9°F в изменение по шкале Цельсия:

ΔC=59⋅ΔF=59⋅9=5°C\Delta C = \frac{5}{9} \cdot \Delta F = \frac{5}{9} \cdot 9 = 5°C

Практическое применение перевода температур

В повседневной жизни

Умение переводить температуру из градусов Фаренгейта в градусы Цельсия 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: Для быстрого приблизительного перевода из Фаренгейта в Цельсий 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: 98.6°F = 36.6°C
  • Легкое повышение: 99.5°F = 37.5°C
  • Субфебрильная температура: 99.5-100.4°F = 37.5-38.0°C
  • Фебрильная температура: 100.6-102.2°F = 38.1-39.0°C
  • Пиретическая температура: 102.4-105.8°F = 39.1-41.0°C
  • Гиперпиретическая температура: >105.8°F = >41.0°C

История температурных шкал

Шкала Фаренгейта

Шкала Фаренгейта была предложена немецким физиком Даниэлем Габриэлем Фаренгейтом в 1724 году. Фаренгейт изобрел ртутный термометр и искал способ установить стандартизированную шкалу для измерения температуры.

За нулевую точку своей шкалы (0°F) Фаренгейт принял температуру смеси льда, воды и нашатырного спирта (или морской соли) — самую низкую температуру, которую он мог надежно воспроизвести в лабораторных условиях того времени. Он также установил вторую опорную точку в 32°F — температуру таяния льда, и третью — 96°F, которая приблизительно соответствовала нормальной температуре человеческого тела (хотя современное значение нормальной температуры тела по Фаренгейту составляет 98.6°F).

Несмотря на то, что шкала Фаренгейта была широко распространена в Европе в XVIII-XIX веках, сегодня она официально используется только в США, некоторых островных государствах Карибского бассейна и Белизе. Большинство стран мира перешли на шкалу Цельсия в рамках метрификации измерений.

Шкала Цельсия

Шкала Цельсия названа в честь шведского астронома Андерса Цельсия, который предложил свою температурную шкалу в 1742 году. Интересно, что первоначальная шкала Цельсия была «перевернутой» по сравнению с современной: 0 градусов соответствовало точке кипения воды, а 100 градусов — точке замерзания.

После смерти Цельсия шкала была «перевернута» шведским ботаником Карлом Линнеем, и именно в таком виде — с 0°C у точки замерзания воды и 100°C у точки кипения — она используется сегодня. В 1948 году на Девятой Генеральной конференции по мерам и весам шкала Цельсия была официально переименована в «градусы Цельсия» (ранее она называлась «стоградусной» или «центиградной»).

В странах бывшего СССР и большинстве стран мира шкала Цельсия является основной для измерения температуры в повседневной жизни, науке и промышленности. Она также является частью международной системы единиц СИ, хотя сам кельвин — абсолютная единица температуры в СИ.

История перехода от Фаренгейта к Цельсию

Переход многих стран от шкалы Фаренгейта к шкале Цельсия происходил постепенно, в рамках более широкого процесса метрификации — перехода на метрическую систему мер. Этот процесс начался во Франции во время Французской революции и постепенно распространился по всему миру.

Великобритания, например, официально начала процесс перехода на метрическую систему, включая шкалу Цельсия, в 1965 году, хотя шкала Фаренгейта продолжала использоваться параллельно еще несколько десятилетий. В метеорологических сводках Великобритании температура в градусах Фаренгейта указывалась вплоть до 1990-х годов.

Канада осуществила переход от Фаренгейта к Цельсию в 1970-х годах в рамках более широкой программы метрификации.

Интересно, что США до сих пор остаются одной из немногих стран, которые не перешли полностью на метрическую систему, включая шкалу Цельсия, несмотря на некоторые попытки в 1970-х годах. Метрическая система официально признана в США, но традиционные американские единицы измерения, в том числе градусы Фаренгейта, остаются в повседневном использовании.

Сравнение шкал

Разница между шкалами Фаренгейта и Цельсия заключается не только в выборе нулевых точек, но и в величине градуса. Один градус по шкале Цельсия больше одного градуса по шкале Фаренгейта: 1°C = 1.8°F.

Интересно, что существует одна точка, в которой значения температуры по обеим шкалам совпадают: при температуре -40 градусов мы имеем -40°C = -40°F.

Интересные факты о температурных шкалах

Уникальная точка равенства

Как уже упоминалось, существует только одна температура, при которой числовые значения по шкалам Цельсия и Фаренгейта совпадают — это -40 градусов. Если решить уравнение F=CF = C, подставив формулу перевода ,C=59⋅(F−32) ,C = \frac{5} {9} \cdot (F - 32), получим точное значение:

F=59⋅(F−32)F = \frac{5}{9} \cdot (F - 32)
F⋅95=F−32F \cdot \frac{9}{5} = F - 32
F⋅95−F=−32F \cdot \frac{9}{5} - F = -32
F⋅(95−1)=−32F \cdot \left(\frac{9}{5} - 1\right) = -32
F⋅45=−32F \cdot \frac{4}{5} = -32
F=−40F = -40

Абсолютный нуль

Абсолютный нуль — теоретически самая низкая возможная температура во Вселенной, при которой прекращается всякое движение частиц материи. По шкале Цельсия абсолютный нуль составляет примерно -273.15°C, а по шкале Фаренгейта — около -459.67°F.

Научная и бытовая точность

В научных исследованиях шкала Цельсия часто предпочтительнее шкалы Фаренгейта из-за её простой связи с единицей СИ — кельвином: разница между градусами Цельсия и кельвинами постоянна и составляет 273.15 единиц (0°C = 273.15K). Температура в Кельвинах никогда не бывает отрицательной, что упрощает расчеты в физике и химии.

Температура человеческого тела

Нормальная температура человеческого тела составляет примерно 36.6°C или 98.6°F. Интересно, что значение 98.6°F (или точнее 98.2°F) было установлено немецким врачом Карлом Вундерлихом в XIX веке, который измерил температуру у 25,000 пациентов. Современные исследования показывают, что средняя температура тела человека несколько ниже — около 36.3°C (97.3°F).

Температурные рекорды на Земле

Самая высокая официально зарегистрированная температура на Земле составила 56.7°C (134°F) в долине Смерти, Калифорния, США, 10 июля 1913 года. Самая низкая зарегистрированная температура на поверхности Земли — -89.2°C (-128.6°F) на станции Восток в Антарктиде, 21 июля 1983 года.

Цельсий вместо Целсия

В англоязычных странах изначально использовалось название «centigrade» (стоградусная) для шкалы Цельсия. Только в 1948 году название было официально изменено на «Celsius» в честь её создателя. В русском языке долгое время некорректно использовались формы «Целосий» или «Целсий» вместо правильного «Цельсий».

Фаренгейт и первые метеорологические наблюдения

Даниэль Фаренгейт был не только создателем температурной шкалы, но и пионером метеорологических наблюдений. Он первым начал регулярно записывать температуру воздуха в различных местах, что стало началом научной метеорологии.

Температурный рекорд искусственного происхождения

Самая высокая температура, созданная человеком, была достигнута в Большом адронном коллайдере (БАК), где при столкновении частиц температура достигла 5.5 триллионов градусов Цельсия (9.9 триллионов градусов Фаренгейта). Это примерно в 100,000 раз горячее, чем в центре Солнца.

Психологическое восприятие шкал

Исследования показывают, что люди, привыкшие к шкале Фаренгейта, часто воспринимают небольшие изменения температуры как более значительные из-за больших числовых значений. Например, изменение с 70°F до 71°F (изменение всего на 0.56°C) может восприниматься как более заметное, чем изменение с 21°C до 21.5°C, хотя второе изменение фактически больше.

Запоминающиеся соответствия

Существуют некоторые «удобные» соответствия между шкалами Фаренгейта и Цельсия, которые полезно запомнить:

  • 32°F = 0°C (замерзание воды)
  • 68°F = 20°C (комфортная комнатная температура)
  • 86°F = 30°C (жаркий летний день)
  • 98.6°F = 37°C (нормальная температура тела)
  • 212°F = 100°C (кипение воды)

Температура на других планетах

Средняя температура на поверхности Венеры составляет около 462°C (864°F) — достаточно высокая, чтобы расплавить свинец. На Марсе средняя температура составляет около -63°C (-81°F). При международных космических исследованиях важно согласовывать, в какой шкале указываются температурные показатели.

Температурные суеверия

В некоторых культурах существуют суеверия, связанные с определенными температурными значениями. Например, в Японии температура 36.6°C (97.9°F) считается идеальной для здоровья, а в США существует понятие «fever of unknown origin» (лихорадка неизвестного происхождения), которая определяется как температура выше 101°F (38.3°C) продолжительностью более трех недель.

Температурные особенности России

Россия — страна с огромной территорией и разнообразным климатом, где зафиксированы одни из самых экстремальных температур на планете. В Оймяконе, известном как «полюс холода», была зарегистрирована температура -67.7°C (-89.9°F) в 1933 году. На противоположном конце спектра, в Волгоградской области летом 2010 года температура достигала +45.4°C (113.7°F). Эти крайние значения демонстрируют колоссальный температурный диапазон от -67.7°C до +45.4°C (от -89.9°F до 113.7°F), что составляет более 113°C (более 203°F) разницы.

Российские учёные и термометрия

Российские учёные внесли значительный вклад в развитие термометрии. Михаил Васильевич Ломоносов в 18 веке разработал несколько моделей термометров и проводил исследования атмосферных явлений. В своих работах он использовал шкалу Делиля, но также обсуждал преимущества различных температурных шкал, включая шкалу Реомюра, которая широко использовалась в России до перехода на шкалу Цельсия.

История измерения температуры в России

Интересно, что в царской России долгое время использовалась шкала Реомюра, где 0° соответствовало температуре замерзания воды, а 80° — температуре кипения. В русской литературе 19 века (например, у Пушкина и Толстого) можно встретить упоминания именно градусов Реомюра. Только в 1920-х годах после революции в СССР официально перешли на шкалу Цельсия как часть метрической системы. Если бы мы переводили значения из классической русской литературы, нам приходилось бы использовать формулу: ,C=54⋅R, ,C = \frac{5} {4} \cdot R, , где R — температура по шкале Реомюра.

Восприятие градусов Фаренгейта в России

В современной России, как и в большинстве стран мира, официально используется шкала Цельсия. Значения температуры в градусах Фаренгейта воспринимаются большинством россиян как непривычные и требующие перевода. Например, нормальная комнатная температура 22°C (71.6°F) или характерная для российской зимы температура -20°C (-4°F) интуитивно понятны россиянам в градусах Цельсия, но требуют дополнительных вычислений в градусах Фаренгейта.

Вопросы и ответы

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.

Какие ошибки чаще всего допускают при переводе температур?

Наиболее распространенные ошибки при переводе температур из Фаренгейта в Цельсий включают:

  • Неправильный порядок действий — некоторые сначала делят на 9/5 (или умножают на 5/9), а потом вычитают 32, что дает неверный результат.
  • Забывание о вычитании 32 — если не вычесть 32 из температуры Фаренгейта перед умножением на коэффициент 5/9, результат будет значительно завышен.
  • Использование неверной формулы — иногда люди путают формулы для перевода из Фаренгейта в Цельсий и наоборот.
  • Неправильное округление — при переводе часто получаются дробные числа, которые неправильно округляются.
  • Использование приближенных значений — использование приблизительных коэффициентов может привести к значительным ошибкам при экстремальных температурах.)

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:

C=59⋅(68−32)=59⋅36=20°CC = \frac{5}{9} \cdot (68 - 32) = \frac{5}{9} \cdot 36 = 20°C

Таким образом, 68°F и 20°C — это одна и та же температура.

Почему при переводе из Фаренгейта в Цельсий нужно вычитать 32?

Число 32 в формуле перевода появляется из-за того, что нулевые точки шкал не совпадают. В шкале Фаренгейта 0°F не соответствует температуре замерзания воды, как в шкале Цельсия. Температура замерзания чистой воды по шкале Фаренгейта составляет 32°F. Вычитание 32 позволяет «выровнять» отправные точки шкал, после чего можно применить коэффициент пересчета 5/9 для учета разной величины градуса.

Почему нельзя просто умножить градусы Фаренгейта на коэффициент, чтобы получить Цельсия?

Простого умножения недостаточно, потому что шкалы Фаренгейта и Цельсия 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 5/9, но и вычитание 32.

Как быстро перевести температуру «в уме»?

Для быстрого приблизительного перевода температуры «в уме» из Фаренгейта в Цельсий можно использовать следующий метод:

  1. Вычтите 30 из температуры Фаренгейта (приблизительно вместо 32)
  2. Разделите результат на 2)

Например, для 68°F:

  1. 68 - 30 = 38
  2. 38 ÷ 2 = 19°C (близко к точному значению 20°C))

Для более точного результата можно добавить корректировку: для каждых 10 градусов Фаренгейта выше 50°F добавляйте примерно 0.5°C к результату.

В каких сферах особенно важно точно переводить температуру между шкалами?

Точный перевод температуры критически важен в следующих областях:

  • Медицина — даже небольшие ошибки в температуре тела могут привести к неправильной диагностике.
  • Научные исследования — особенно в химии, физике и биологии, где точность температурных измерений непосредственно влияет на результаты.
  • Пищевая промышленность — температурные режимы приготовления, хранения и транспортировки продуктов требуют высокой точности.
  • Металлургия — процессы плавления, ковки и термообработки металлов зависят от точных температурных значений.
  • Авиация и космонавтика — работа систем и материалов в экстремальных условиях требует точного контроля температуры.
  • Фармацевтика — производство и хранение лекарств требуют соблюдения точных температурных режимов.
  • Метеорология — международное сотрудничество в области прогнозирования погоды требует точного перевода температурных данных.)

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.

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.

С 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:

C=100−23⋅DC = 100 - \frac{2}{3} \cdot D

Для перевода в Фаренгейты:

F=212−65⋅DF = 212 - \frac{6}{5} \cdot D

Похожие калькуляторы

Вам также могут быть полезны следующие тематические калькуляторы: