Skale temperatury

Skale temperatury

Cele nauczania

– Podać punkty zamarzania i wrzenia wody na skalach temperatury w Celsjusza i Fahrenheita.

– Konwertować z jednej skali temperatury na inną, używając wzorów konwersji.

Gdy włączamy rano telewizor, widzimy serwis pogodowy przewidujący pogodę na dany dzień. Oprócz informacji o tym, jakie warunki będą panowały: słoneczne, deszczowe, pochmurne itp., podają również przewidywaną temperaturę maksymalną i minimalną. Gorący letni dzień może osiągnąć 100° w Filadelfii, podczas gdy chłodny wiosenny dzień może spaść do 40° w Seattle.

Jeśli podróżowałeś do innych krajów, być może zauważyłeś, że meteorolodzy mierzą gorąco i zimno inaczej niż w Stanach Zjednoczonych. Na przykład, pogodynka w San Diego może prognozować 89°, ale w Tijuanie, w Meksyku – która jest tylko 20 mil na południe – może przedstawić ten sam schemat pogodowy i powiedzieć, że dzień będzie wysoki na 32°. Co się dzieje?

Różnica polega na tym, że te dwa kraje używają różnych skal temperatury. W Stanach Zjednoczonych temperatury są zazwyczaj mierzone w skali Fahrenheita, podczas gdy w innych krajach, które używają systemu metrycznego, skala temperatur jest mierzona w stopniach Celsjusza. Nauka o różnych skalach – w tym jak je przeliczać – pomoże ci wiedzieć jaka będzie pogoda, bez względu na to w jakim kraju się znajdujesz.

Fahrenheit i stopnie Celsjusza to dwie różne skale do pomiaru temperatury.

.

Przedstawiono termometr mierzący temperaturę 22° Celsjusza. W skali Celsjusza woda zamarza w temperaturze 0°, a wrze w temperaturze 100°. Gdyby Stany Zjednoczone przyjęły skalę Celsjusza, prognozy pogody rzadko schodziłyby poniżej -30° lub powyżej 45°. (Temperatura -18° odpowiadałaby mroźnemu zimowemu dniu w Michigan, podczas gdy temperatura 43° mogłaby być przewidywana na gorący letni dzień w Arizonie.) Większość budynków biurowych utrzymuje temperaturę pomiędzy 18°C a 24°C, aby zapewnić komfort pracownikom.			Przedstawiono termometr mierzący temperaturę 72° Fahrenheita. W skali Fahrenheita woda zamarza w temperaturze 32°, a wrze w temperaturze 212°. W Stanach Zjednoczonych, prognozy pogody rzadko schodzą poniżej -20° lub powyżej 120°. (Temperatura 0° odpowiadałaby zimnemu zimowemu dniu w Michigan, podczas gdy temperatura 110° może być przewidywana na gorący letni dzień w Arizonie.) Większość budynków biurowych utrzymuje temperaturę pomiędzy 65°C a 75°C, aby zapewnić pracownikom komfort pracy.
	Centegieta	Fahrenheita

Kucharz wkłada termometr do garnka z wodą, aby sprawdzić, jak jest gorąca. Termometr mierzy 132°, ale woda jeszcze nie wrze. Którą skalę temperatury mierzy termometr?

A) Celsjusza

B) Fahrenheita

Przyglądając się dwóm przedstawionym termometrom, możesz dokonać ogólnych porównań między skalami. Na przykład, wiele osób czuje się dobrze w temperaturze pomiędzy 50°F a 80°F (lub pomiędzy 10°C a 25°C). Jeśli meteorolog przewiduje średnią temperaturę 0°C (lub 32°F), to lepiej wyjść z domu w kurtce.

Czasami, konieczne jest dokładne przeliczenie pomiaru Celsjusza na pomiar Fahrenheita lub odwrotnie. Na przykład, gdy chcesz wiedzieć, jaka jest temperatura ciała dziecka, a jedyny termometr, jaki posiadasz, mierzy temperaturę w skali Celsjusza. Konwersja między systemami jest prostym procesem, o ile korzysta się z następujących wzorów.

Wzory konwersji temperatury

Aby przekonwertować z Fahrenheita na Celsjusza, należy użyć tego wzoru.

Aby przekonwertować z Celsjusza na Fahrenheita, użyj tego wzoru.

Jak powstały te wzory? Wynikają one z porównania obu skal. Ponieważ punkt zamarzania wynosi 0° w skali Celsjusza i 32° w skali Fahrenheita, odejmujemy 32 przy konwersji z Fahrenheita na Celsjusza i dodajemy 32 przy konwersji z Celsjusza na Fahrenheita.

Jest też powód dla ułamków i . Między punktem zamarzania (0°) a punktem wrzenia (100°) wody w stopniach Celsjusza jest 100 stopni, a między tymi samymi punktami (32° i 212°) w skali Fahrenheita jest 180 stopni. Jeśli zapiszemy te dwie skale jako stosunek, , otrzymamy . Jeśli zmodyfikujemy stosunek do , otrzymamy . Zauważ, jak ułamki są używane w formułach konwersji.

Następujący przykład ilustruje konwersję temperatury w Celsjusza do Fahrenheita, przy użyciu temperatury wrzenia wody, która jest 100 ° C.

Dwa powyższe problemy wykorzystują wzory przeliczeniowe do wykonania konwersji temperatur, o których mówiliśmy wcześniej – punktów wrzenia i zamarzania wody. Poniższy przykład pokazuje, jak te wzory działają, aby rozwiązać rzeczywisty problem, który wykorzystuje różne skale temperatury.

Mogłeś zamienić 250°F na °C, a następnie znaleźć różnicę tych dwóch pomiarów. (Gdybyś zrobił to w ten sposób, dowiedziałbyś się, że 250°F = 121,1°C, i że 121,1°C jest wyższe od 120°C o 1,1°C.) Jakkolwiek byś tego nie robił, ważne jest, aby kupować pomiary temperatury w tej samej skali i prawidłowo stosować wzory konwersji.

Tatiana szuka miejsca na wakacje i odkrywa, że średnia temperatura w Barcelonie, w Hiszpanii, wynosi około 26°C. Jaka jest średnia temperatura w stopniach Fahrenheita?

A) 79°F

B) -3°F

C) 45°F

D) 58°F

Temperaturę mierzy się zwykle w dwóch skalach: skali Celsjusza i skali Fahrenheita. Termometr Celsjusza zmierzy temperaturę wrzenia wody w 100° i temperaturę zamarzania w 0°; termometr Fahrenheita zmierzy te same zdarzenia w temperaturze 212° dla temperatury wrzenia wody i 32° jako punkt zamarzania. Możesz użyć formuł konwersji, aby przeliczyć pomiar wykonany w jednej skali na inną.

.