Temperaturskalen

Temperaturskalen

Lernziele

– Gib den Gefrier- und Siedepunkt von Wasser auf der Temperaturskala in Celsius und Fahrenheit an.

– Rechne von einer Temperaturskala in eine andere um, indem du die Umrechnungsformeln verwendest.

Wenn wir morgens den Fernseher einschalten, sehen wir den Wetterdienst, der das Wetter für den Tag vorhersagt. Sie geben nicht nur an, wie die Bedingungen sein werden: sonnig, regnerisch, bewölkt usw., sondern auch die Höchst- und Tiefsttemperaturen werden vorhergesagt. Ein heißer Sommertag kann in Philadelphia bis zu 100° erreichen, während ein kühler Frühlingstag in Seattle auf 40° sinken kann.

Wenn Sie in andere Länder gereist sind, haben Sie vielleicht bemerkt, dass Meteorologen Hitze und Kälte anders messen als in den Vereinigten Staaten. Das Wettermädchen in San Diego kann zum Beispiel eine Höchsttemperatur von 89° vorhersagen, aber im mexikanischen Tijuana – das nur 20 Meilen weiter südlich liegt – kann sie dasselbe Wetter vorhersagen und sagen, dass die Tageshöchsttemperatur 32° betragen wird. Was ist hier los?

Der Unterschied besteht darin, dass die beiden Länder unterschiedliche Temperaturskalen verwenden. In den Vereinigten Staaten werden Temperaturen in der Regel mit der Fahrenheit-Skala gemessen, während in anderen Ländern, die das metrische System verwenden, die Temperaturskala in Grad Celsius gemessen wird. Wenn du die verschiedenen Skalen kennst – und auch weißt, wie man sie umrechnet -, kannst du besser einschätzen, wie das Wetter wird, egal in welchem Land du bist.

Fahrenheit und Grad Celsius sind zwei verschiedene Skalen zur Temperaturmessung.

Ein Thermometer misst eine Temperatur von 22° Celsius. Auf der Celsius-Skala gefriert Wasser bei 0° und kocht bei 100°. Wenn die Vereinigten Staaten die Celsius-Skala übernehmen würden, würden die Wettervorhersagen selten unter -30° oder über 45° liegen. (Eine Temperatur von -18° würde einem kalten Wintertag in Michigan entsprechen, während eine Temperatur von 43° für einen heißen Sommertag in Arizona vorhergesagt werden könnte.) Die meisten Bürogebäude halten eine Temperatur zwischen 18°C und 24°C, damit sich die Mitarbeiter wohl fühlen.			Ein Thermometer wird gezeigt, das eine Temperatur von 72° Fahrenheit misst. Auf der Fahrenheit-Skala gefriert Wasser bei 32° und kocht bei 212°. In den Vereinigten Staaten gehen die Wettervorhersagen selten unter -20° oder über 120°. (Eine Temperatur von 0° würde einem kalten Wintertag in Michigan entsprechen, während eine Temperatur von 110° für einen heißen Sommertag in Arizona vorhergesagt werden könnte.) Die meisten Bürogebäude halten eine Temperatur zwischen 65°C und 75°C, damit sich die Mitarbeiter wohl fühlen.
	Centigrade	Fahrenheit

Ein Koch hält ein Thermometer in einen Topf mit Wasser, um zu sehen, wie heiß es ist. Das Thermometer misst 132°, aber das Wasser kocht noch nicht. Welche Temperaturskala misst das Thermometer?

A) Celsius

B) Fahrenheit

Anhand der beiden gezeigten Thermometer kannst du allgemeine Vergleiche zwischen den Skalen anstellen. Viele Menschen fühlen sich zum Beispiel bei einer Temperatur zwischen 50°F und 80°F (oder zwischen 10°C und 25°C) wohl. Wenn ein Meteorologe eine Durchschnittstemperatur von 0°C (oder 32°F) vorhersagt, dann sollte man besser mit einer Jacke aus dem Haus gehen.

Gelegentlich ist es notwendig, eine Celsius-Messung genau in eine Fahrenheit-Messung umzurechnen oder andersherum. Zum Beispiel, wenn Sie wissen wollen, wie hoch die Körpertemperatur eines Kindes ist, und das einzige Thermometer, das Sie haben, die Temperatur in Celsius misst. Die Umrechnung zwischen den Systemen ist ein einfacher Prozess, solange Sie die folgenden Formeln verwenden.

Temperaturumrechnungsformeln

Um von Fahrenheit in Celsius umzurechnen, verwenden Sie diese Formel.

Um von Celsius in Fahrenheit umzurechnen, verwenden Sie diese Formel.

Wie wurden diese Formeln entwickelt? Sie ergeben sich aus dem Vergleich der beiden Skalen. Da der Gefrierpunkt auf der Celsius-Skala bei 0° und auf der Fahrenheit-Skala bei 32° liegt, subtrahieren wir 32, wenn wir von Fahrenheit nach Celsius umrechnen, und addieren 32, wenn wir von Celsius nach Fahrenheit umrechnen.

Es gibt auch einen Grund für die Brüche und . Zwischen dem Gefrierpunkt (0°) und dem Siedepunkt (100°) von Wasser liegen 100 Grad Celsius und 180 Grad (32° und 212°) auf der Fahrenheit-Skala. Wenn wir diese beiden Skalen in ein Verhältnis setzen, , erhalten wir . Wenn wir das Verhältnis auf ändern, erhalten wir . Beachten Sie, wie Brüche in Umrechnungsformeln verwendet werden.

Das folgende Beispiel veranschaulicht die Umrechnung der Temperatur in Celsius in Fahrenheit unter Verwendung des Siedepunkts von Wasser, der 100° C beträgt.

Die beiden obigen Aufgaben verwenden die Umrechnungsformeln, um die Temperaturumrechnungen durchzuführen, die wir bereits besprochen haben – den Siede- und Gefrierpunkt von Wasser. Das folgende Beispiel zeigt, wie diese Formeln funktionieren, um ein reales Problem zu lösen, das verschiedene Temperaturskalen verwendet.

Du hättest 250°F in °C umrechnen und dann die Differenz der beiden Messungen ermitteln können. (Hätten Sie es so gemacht, hätten Sie herausgefunden, dass 250°F = 121,1°C ist und dass 121,1°C um 1,1°C höher ist als 120°C.) Wie auch immer Sie es gemacht haben, es ist wichtig, dass Sie die Temperaturmessungen auf der gleichen Skala kaufen und die Umrechnungsformeln richtig anwenden.

Tatiana sucht einen Urlaubsort und stellt fest, dass die Durchschnittstemperatur in Barcelona, Spanien, etwa 26°C beträgt. Wie hoch ist die Durchschnittstemperatur in Grad Fahrenheit?

A) 79°F

B) -3°F

C) 45°F

D) 58°F

Temperaturen werden normalerweise auf zwei Skalen gemessen: der Celsius- und der Fahrenheit-Skala. Ein Celsius-Thermometer misst den Siedepunkt von Wasser bei 100° und den Gefrierpunkt bei 0°; ein Fahrenheit-Thermometer misst die gleichen Ereignisse bei 212° für den Siedepunkt von Wasser und 32° als Gefrierpunkt. Sie können die Umrechnungsformeln verwenden, um eine auf einer Waage vorgenommene Messung in eine andere umzurechnen.

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