Scale di temperatura
Obiettivi di apprendimento
– Indicare i punti di congelamento e di ebollizione dell’acqua sulle scale di temperatura in Celsius e Fahrenheit.
– Convertire da una scala di temperatura ad un’altra, usando le formule di conversione.
Introduzione
Quando accendiamo la televisione la mattina, vediamo il servizio meteorologico che prevede il tempo per la giornata. Oltre a dirci quali saranno le condizioni di sole, pioggia, nuvole, ecc., menzionano anche le previsioni di temperatura massima e minima. Una calda giornata estiva può raggiungere i 100° a Philadelphia, mentre una fresca giornata primaverile può scendere a 40° a Seattle.
Se hai viaggiato in altri paesi, potresti aver notato che i meteorologi misurano il caldo e il freddo in modo diverso rispetto agli Stati Uniti. Per esempio, la meteorologa di San Diego può prevedere una massima di 89°, ma a Tijuana, in Messico – che è solo 20 miglia più a sud – può presentare lo stesso modello meteorologico e dire che la massima della giornata sarà di 32°. Cosa succede?
La differenza è che i due paesi usano scale di temperatura diverse. Negli Stati Uniti, le temperature vengono solitamente misurate utilizzando la scala Fahrenheit, mentre in altri paesi che utilizzano il sistema metrico, la scala delle temperature viene misurata in gradi Celsius. Imparare le diverse scale – incluso come convertirle – ti aiuterà a sapere come sarà il tempo, indipendentemente dal paese in cui ti trovi.
Misurare la temperatura su due scale
Fahrenheit e gradi Celsius sono due scale diverse per misurare la temperatura.
Viene mostrato un termometro che misura una temperatura di 22° Celsius. Sulla scala Celsius, l’acqua congela a 0° e bolle a 100°. Se gli Stati Uniti adottassero la scala Celsius, le previsioni del tempo raramente andrebbero sotto i -30° o sopra i 45° (una temperatura di -18° corrisponderebbe a una fredda giornata invernale in Michigan, mentre una temperatura di 43° potrebbe essere prevista per una calda giornata estiva in Arizona. |
Si mostra un termometro che misura una temperatura di 72° Fahrenheit. Sulla scala Fahrenheit, l’acqua congela a 32° e bolle a 212°. Negli Stati Uniti, le previsioni del tempo raramente vanno sotto i -20° o sopra i 120° (una temperatura di 0° corrisponderebbe a una fredda giornata invernale nel Michigan, mentre una temperatura di 110° potrebbe essere prevista per una calda giornata estiva in Arizona.) La maggior parte degli edifici per uffici mantiene una temperatura tra i 65°C e i 75°C per mantenere confortevoli i dipendenti. |
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Centigradi |
Fahrenheit |
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Un cuoco mette un termometro in una pentola d’acqua per vedere quanto è calda. Il termometro misura 132°, ma l’acqua non sta ancora bollendo. Quale scala di temperatura misura il termometro?
A) Celsius
B) Fahrenheit
Conversione tra scale
Osservando i due termometri mostrati, puoi fare confronti generali tra le scale. Per esempio, molte persone si sentono a proprio agio a una temperatura tra i 50°F e gli 80°F (o tra i 10°C e i 25°C). Se un meteorologo prevede una temperatura media di 0°C (o 32°F), allora è meglio uscire di casa con una giacca.
A volte, è necessario convertire accuratamente una misura Celsius in una misura Fahrenheit o viceversa. Per esempio, quando volete sapere qual è la temperatura corporea di un bambino e l’unico termometro che avete misura la temperatura in Celsius. La conversione tra sistemi è un processo semplice se si usano le seguenti formule.
Per convertire da Fahrenheit a Celsius, usare questa formula.
Per convertire da Celsius a Fahrenheit, usa questa formula.
Come sono state sviluppate queste formule? Vengono dal confronto delle due scale. Poiché il punto di congelamento è 0° sulla scala Celsius e 32° sulla scala Fahrenheit, sottraiamo 32 quando convertiamo da Fahrenheit a Celsius, e aggiungiamo 32 quando convertiamo da Celsius a Fahrenheit.
C’è anche una ragione per le frazioni e . Ci sono 100 gradi tra il punto di congelamento (0°) e il punto di ebollizione (100°) dell’acqua in gradi Celsius e 180 gradi tra gli stessi punti (32° e 212°) sulla scala Fahrenheit. Se scriviamo queste due scale come un rapporto, , otteniamo . Se modifichiamo il rapporto a , otteniamo . Notate come le frazioni sono usate nelle formule di conversione.
L’esempio seguente illustra la conversione della temperatura in Celsius a Fahrenheit, usando il punto di ebollizione dell’acqua, che è 100° C.
Esempio |
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Problema |
Il punto di ebollizione dell’acqua è 100°C. A quale temperatura l’acqua bolle sulla scala Fahrenheit? |
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La temperatura è data in gradi Celsius. Per convertirlo nella scala Fahrenheit, usiamo la formula a sinistra. |
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Sostituire 100 per C e moltiplicare. |
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Semplificare dividendo il numeratore e il denominatore per 5. |
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Somma 180 + 32. |
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Risposta |
Il punto di ebollizione dell’acqua è 212°F. |
Esempio |
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Problema |
L’acqua congela a 32°F. Sulla scala centigrada, che temperatura è questa? |
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La temperatura è data in Fahrenheit. Per convertirlo nella scala Celsius, usiamo la formula a sinistra. |
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Sostituire 32 per F e sottrarre. |
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Ogni numero moltiplicato per 0 è 0. |
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Risposta |
Il punto di congelamento dell’acqua è 0°C. |
I due problemi qui sopra usano le formule di conversione per eseguire le conversioni di temperatura che abbiamo discusso prima – i punti di ebollizione e congelamento dell’acqua. Il seguente esempio mostra come queste formule funzionano per risolvere un problema del mondo reale che utilizza diverse scale di temperatura.
Esempio |
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Problema |
Due scienziati conducono un esperimento progettato per identificare il punto di ebollizione di un liquido sconosciuto. Uno scienziato ottiene il risultato 120°C; l’altro ottiene il risultato 250°F. Quale temperatura è più alta e di quanto? |
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Qual è la differenza tra 120°C e 250°F? |
Una temperatura è data in °C, l’altra in °F. Per trovare la differenza tra loro, dobbiamo misurarli sulla stessa scala. |
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Utilizza la formula per convertire da 120°C a °F. (È anche possibile convertire da 250°F a °C; questo è spiegato nel testo dopo l’esempio.) |
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Sostituire 120 per C. |
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Moltiplica. |
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Semplificare dividendo il numeratore e il denominatore per 5. |
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Somma 216 + 32. |
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Hai trovato che 120°C = 248°F. |
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250°F – 248°F = 2°F |
Per trovare la differenza tra 248°F e 250°F, sottrarre. |
Risposta |
250°F è una temperatura superiore di 2°F. |
Avresti potuto convertire 250°F in °C e poi trovare la differenza delle due misure. (Se l’avessi fatto in questo modo, avresti trovato che 250°F = 121,1°C, e che 121,1°C è più alto di 120°C di 1,1°C.) Comunque tu l’abbia fatto, è importante comprare le misure di temperatura sulla stessa scala, e applicare le formule di conversione correttamente.
Tatiana sta cercando un posto dove andare in vacanza e scopre che la temperatura media a Barcellona, Spagna è di circa 26°C. Qual è la temperatura media in gradi Fahrenheit?
A) 79°F
B) -3°F
C) 45°F
D) 58°F
Sommario
La temperatura si misura normalmente su due scale: la scala Celsius e la scala Fahrenheit. Un termometro centigrado misurerà il punto di ebollizione dell’acqua a 100° e il punto di congelamento a 0°; un termometro Fahrenheit misurerà gli stessi eventi a 212° per il punto di ebollizione dell’acqua e 32° come punto di congelamento. Si possono usare le formule di conversione per convertire una misura fatta su una scala in un’altra.
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