Tabla de Contenidos
Fahrenheit-skalaen er sammen med Celsius- eller Celsius-skalaen en af de mest udbredte temperaturskalaer. Det er den typiske temperaturskala, der bruges i USA, Storbritannien og andre lande, der bruger det imperiale system af enheder. Det er også en af de vigtigste temperaturenheder, der bruges i de fleste grene af teknik. På trods af dette bruges Celsius-skalaen i resten af verden og i de fleste videnskaber hovedsageligt.
Dette gør muligheden for at konvertere Fahrenheit til Celsius af stor betydning for alle, der studerer naturvidenskab eller ingeniørvidenskab, uanset hvor de er.
Formel til at konvertere grader Fahrenheit til Celsius
I modsætning til de fleste enhedsomregninger, der kan opnås ved at gange med en simpel omregningsfaktor, kræver konvertering mellem Fahrenheit og Celsius temperatur brugen af en formel. Dette skyldes, at begge er relative temperaturskalaer, og de er desuden etableret i forhold til forskellige referencepunkter eller referencetemperaturer. Som en konsekvens har begge skalaer ikke samme oprindelse eller nul (0) på skalaen, så ikke blot er den ene forskudt i forhold til den anden, men de har også forskellige gradstørrelser (dvs. en variationstemperaturændring på 1 °F svarer ikke til en temperaturændring på 1 °C).
Faktisk er grader Fahrenheit mindre end grader Celsius. En variation på 1 °C svarer til en variation på 9/5 eller 1,8 °F, hvilket gør førstnævnte næsten det dobbelte af sidstnævnte. Derudover er nulpunktet for Celsius-skalaen, det vil sige vands smeltepunkt, 32 °F over nulpunktet på Fahrenheit-skalaen, hvilket svarer til ligevægtstemperaturen for en blanding af vand, is og ammoniumchlorid.
Disse observationer er opsummeret i følgende formel:
Denne ligning er også ofte skrevet som:
I begge tilfælde repræsenterer °C den Celsius-temperatur, vi ønsker at beregne, mens °F repræsenterer den Fahrenheit-temperatur, vi ønsker at konvertere. Den 32 har enheder af grader Fahrenheit for at kunne trække den fra den temperatur, hvor den er i de samme enheder. I den første formel har konstanten 5/9 enheder på °C/°F, mens den 1,8, der vises som nævneren i den anden formel, har de modsatte enheder, det vil sige °F/°C.
Trin til at konvertere Fahrenheit til Celsius
Givet ovenstående formler kan vi udføre konverteringen fra Fahrenheit til Celsius i to enkle trin, efter den almindelige rækkefølge af matematiske operationer, nemlig at løse operationerne grupperet i parentes først og derefter de ydre operationer:
- Trin 1: Træk temperaturen fra i grader Fahrenheit minus 32 °F.
- Trin 2: Hvis du bruger den første formel, skal du gange forskellen med brøken 5/9. Hvis du bruger den anden formel, skal du dividere forskellen med 1,8. I begge tilfælde vil resultatet være nøjagtigt det samme.
Eksempler på konverteringer fra Fahrenheit til Celsius
Eksempel 1:
Du vil konvertere 180 °F til Celsius. Lad os først erstatte den temperatur, vi ønsker at konvertere, med formlen. Til dette eksempel vil vi bruge det første:
Nu vil vi udføre de to ovennævnte trin, det vil sige, at vi trækker 180 – 32 fra, hvilket giver 148. Derefter multiplicerer vi med 5/9 for at få det endelige resultat, som er 82,22 °C. Det vil sige:
Lad os udføre den samme konvertering, men nu ved at bruge den anden formel. I dette tilfælde er subtraktionen den samme, men det andet trin er at dividere med 1,8 i stedet for at gange med 5/9:
Som vi kan bekræfte, er begge resultater de samme.
Eksempel 2:
Lad os nu omregne nulpunktet på Fahrenheit-skalaen, det vil sige ligevægtstemperaturen for vand-is-ammoniumchlorid-blandingen, til Celsius.
På samme måde som før starter vi med at substituere Fahrenheit-temperaturen i formlen (i dette tilfælde svarer den til 0), trækker fra og derefter enten gange med 5/9 eller dividere med 1,8. Lad os gøre det på den første måde:
Bemærk, at temperaturen, hvor Fahrenheit-skalaen starter, er under frysepunktet (eller smeltepunktet) for vand, som er 0 °C.
Eksempel 3:
Lad os nu konvertere en negativ temperatur, for eksempel – 148 °F til Celsius:
Omvendt konvertering: Celsius til Fahrenheit
At udføre den omvendte konvertering, det vil sige at konvertere grader Celsius til Fahrenheit er meget lig den tidligere proces. Det eneste, vi behøver, er den passende formel, som vi meget nemt kan få ved at løse temperaturen i grader Fahrenheit ud fra de førnævnte formler. Når dette er gjort, opnås følgende to ækvivalente formler til konvertering af grader Celsius til Fahrenheit:
Eller alternativt:
Konvertering fra Fahrenheit til andre enheder
Ud over grader Celsius kan grader Fahrenheit konverteres til to andre absolutte temperaturenheder, der er almindelige i både videnskab og teknik, Kelvin-skalaen og Rankine-skalaen. Dette kan gøres ved hjælp af følgende to formler:
Formel til at konvertere grader Fahrenheit til Kelvin
Formel til at konvertere grader Fahrenheit til grader Rankine
Som vi nemt kan bekræfte fra denne sidste formel, er temperaturen i grader Fahrenheit, der svarer til det absolutte nulpunkt (i grader Rankine, Kelvin eller enhver anden absolut temperaturenhed) -459,67 °F. Faktisk, hvis vi sætter denne temperatur ind i formlen for at konvertere Fahrenheit til Kelvin, vil resultatet være 0, og hvis vi sætter den ind i formlen for at konvertere til Celsius, vil resultatet være -273,15 °C, hvilket også er temperaturen på nul absolut på den temperaturskala.
Referencer
Redaktionen af Encyclopaedia Britannica. (2018, 25. oktober). Fahrenheit temperaturskala | Definition, formel og fakta. Hentet fra https://www.britannica.com/science/Fahrenheit-temperature-scale
convertworld. (2022). Konverter temperatur, Fahrenheit til Celsius . https://www.convertworld.com/en/temperature/fahrenheit/fahrenheit-to-celsius.html
Metriske konverteringer. (2020a). Konvertering fra Fahrenheit til Rankine grader . https://www.metric-conversions.org/en/temperature/fahrenheit-to-rankine.htm
Metriske konverteringer. (2020b). Fahrenheit til Celsius – eller F til eller C konvertering . https://www.metric-conversions.org/temperature/fahrenheit-to-celsius.htm
