Teplotní stupnice

Teplotní stupnice

Cíle učení

– Uveďte bod tuhnutí a varu vody na teplotních stupnicích ve stupních Celsia a Fahrenheita.

– Převádějte z jedné teplotní stupnice do druhé pomocí převodních vzorců.

Když ráno zapneme televizi, vidíme předpověď počasí na celý den. Kromě toho, že nás informují o tom, jaké budou podmínky, jako je slunečno, déšť, oblačno atd., uvádějí také předpovědi maximální a minimální teploty. Horký letní den může ve Filadelfii dosáhnout až 100 °C, zatímco chladný jarní den může v Seattlu klesnout na 40 °C.

Pokud jste cestovali do jiných zemí, možná jste si všimli, že meteorologové měří horko a chlad jinak než ve Spojených státech. Například meteoroložka v San Diegu může předpovídat 89°, ale v mexické Tijuaně, která je vzdálená pouhých 20 mil na jih, může předpovědět stejné počasí a říct, že nejvyšší denní teplota bude 32°. Co se děje?

Rozdíl je v tom, že obě země používají různé teplotní stupnice. Ve Spojených státech se teplota obvykle měří podle stupnice Fahrenheita, zatímco v ostatních zemích, které používají metrický systém, se teplota měří ve stupních Celsia. Poznání různých stupnic – včetně jejich převodu – vám pomůže zjistit, jaké bude počasí, ať už se nacházíte v jakékoli zemi.

Fahrenheit a stupně Celsia jsou dvě různé stupnice pro měření teploty.

.

Na obrázku je teploměr, který měří teplotu 22° Celsia. Na Celsiově stupnici voda mrzne při 0° a vře při 100°. Pokud by Spojené státy přijaly Celsiovu stupnici, předpovědi počasí by zřídkakdy klesly pod -30 °C nebo nad 45 °C. (Teplota -18 °C by odpovídala chladnému zimnímu dni v Michiganu, zatímco teplota 43 °C by mohla být předpovězena pro horký letní den v Arizoně.) Většina kancelářských budov udržuje teplotu mezi 18 °C a 24 °C, aby se jejich zaměstnanci cítili dobře.			Na obrázku je teploměr, který měří teplotu 72° Fahrenheita. Na Fahrenheitově stupnici voda mrzne při 32° a vře při 212°. V USA se předpovědi počasí zřídkakdy pohybují pod -20° nebo nad 120°. (Teplota 0° by odpovídala chladnému zimnímu dni v Michiganu, zatímco teplota 110° by mohla být předpovězena pro horký letní den v Arizoně.) Většina kancelářských budov udržuje teplotu mezi 65 °C a 75 °C, aby se zaměstnanci cítili dobře.
	Centigrada	Fahrenheita

Kuchař vloží teploměr do hrnce s vodou, aby zjistil, jak je horká. Teploměr naměří 132°, ale voda se ještě nevaří. Kterou teplotní stupnici teploměr měří?

A) Celsiovu

B) Fahrenheitovu

Při pohledu na dva zobrazené teploměry můžete provést obecné srovnání stupnic. Mnoha lidem například vyhovuje teplota mezi 50°F a 80°F (nebo mezi 10°C a 25°C). Pokud meteorolog předpovídá průměrnou teplotu 0 °C, raději vyjděte z domu v bundě.

Někdy je nutné přesně převést naměřené hodnoty ve stupních Celsia na hodnoty ve stupních Fahrenheita nebo naopak. Například když chcete zjistit, jakou má dítě tělesnou teplotu, a jediný teploměr, který máte, měří teplotu ve stupních Celsia. Převod mezi systémy je jednoduchý, pokud použijete následující vzorce.

Vzorce pro převod teploty

Pro převod z Fahrenheita na Celsia použijte tento vzorec.

Pro převod ze stupně Celsia na stupeň Fahrenheita použijte tento vzorec.

Jak vznikly tyto vzorce? Vyplývají z porovnání obou stupnic. Protože bod mrazu je 0° na stupnici Celsia a 32° na stupnici Fahrenheita, odečítáme 32 při převodu z Fahrenheita na Celsia a přičítáme 32 při převodu z Celsia na Fahrenheita.

Také zlomky a mají svůj důvod. Mezi bodem mrazu (0°) a bodem varu (100°) vody je 100 stupňů ve stupních Celsia a 180 stupňů mezi stejnými body (32° a 212°) na stupnici Fahrenheita. Zapíšeme-li tyto dvě váhy jako poměr , dostaneme . Pokud poměr upravíme na , dostaneme . Všimněte si, jak se v převodních vzorcích používají zlomky.

Následující příklad ilustruje převod teploty ve stupních Celsia na Fahrenheita pomocí bodu varu vody, který je 100° C.

Dvě výše uvedené úlohy využívají převodní vzorce k provedení převodů teplot, o kterých jsme hovořili dříve – teploty varu a teploty tuhnutí vody. Následující příklad ukazuje, jak tyto vzorce fungují při řešení reálného problému, který využívá různé teplotní stupnice.

Mohl jsi převést 250°F na °C a pak zjistit rozdíl obou měření. (Kdybyste to udělali tímto způsobem, zjistili byste, že 250 °F = 121,1 °C a že 121,1 °C je o 1,1 °C vyšší než 120 °C.) Ať už jste to udělali jakkoli, je důležité kupovat měření teploty ve stejné stupnici a správně používat převodní vzorce.

Tatiana hledá místo, kam by mohla jet na dovolenou, a zjistí, že průměrná teplota v Barceloně ve Španělsku je přibližně 26 °C. Jaká je průměrná teplota ve stupních Fahrenheita?

A) 79°F

B) -3°F

C) 45°F

D) 58°F

Teplota se obvykle měří ve dvou stupnicích: Celsiově a Fahrenheitově. Centigradeův teploměr změří bod varu vody při 100° a bod mrazu při 0°; Fahrenheitův teploměr změří stejné události při 212° jako bod varu vody a 32° jako bod mrazu. K převodu měření provedeného na jedné stupnici na jinou můžete použít převodní vzorce.

.