Tabla de Contenidos
Η κλίμακα Φαρενάιτ είναι, μαζί με την κλίμακα Κελσίου ή Κελσίου, μια από τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες κλίμακες θερμοκρασίας. Είναι η πεμπτουσία κλίμακα θερμοκρασίας που χρησιμοποιείται στις Ηνωμένες Πολιτείες, τη Μεγάλη Βρετανία και άλλες χώρες που χρησιμοποιούν το αυτοκρατορικό σύστημα μονάδων. Είναι επίσης μια από τις κύριες μονάδες θερμοκρασίας που χρησιμοποιούνται στους περισσότερους κλάδους της μηχανικής. Παρόλα αυτά, στον υπόλοιπο κόσμο και στις περισσότερες επιστήμες χρησιμοποιείται κυρίως η κλίμακα Κελσίου.
Αυτό καθιστά τη δυνατότητα μετατροπής Φαρενάιτ σε Κελσίου πολύ σημαντική για οποιονδήποτε σπουδάζει επιστήμη ή μηχανική, ανεξάρτητα από το πού βρίσκεται.
Τύπος μετατροπής βαθμών Φαρενάιτ σε Κελσίου
Σε αντίθεση με τις περισσότερες μετατροπές μονάδων που μπορούν να επιτευχθούν πολλαπλασιάζοντας με έναν απλό συντελεστή μετατροπής, η μετατροπή μεταξύ θερμοκρασίας Φαρενάιτ και Κελσίου απαιτεί τη χρήση ενός τύπου. Αυτό συμβαίνει επειδή και οι δύο είναι κλίμακες σχετικής θερμοκρασίας και, επιπλέον, καθορίζονται σε σχέση με διαφορετικά σημεία αναφοράς ή θερμοκρασίες αναφοράς. Κατά συνέπεια, και οι δύο κλίμακες δεν μοιράζονται την ίδια προέλευση ή το μηδέν (0) στην κλίμακα, επομένως όχι μόνο η μία μετατοπίζεται σε σχέση με την άλλη, αλλά έχουν επίσης διαφορετικά μεγέθη βαθμών (δηλαδή, μεταβολή θερμοκρασίας κατά 1 °F δεν ισοδυναμεί με αλλαγή θερμοκρασίας 1 °C).
Πράγματι, οι βαθμοί Φαρενάιτ είναι μικρότεροι από τους βαθμούς Κελσίου. Μια διακύμανση 1 °C ισοδυναμεί με μια διακύμανση 9/5 ή 1,8 °F, καθιστώντας την πρώτη σχεδόν διπλάσια της δεύτερης. Επιπλέον, το μηδέν της κλίμακας του εκατοστού ή του Κελσίου, δηλαδή το σημείο τήξης του νερού, είναι 32 °F πάνω από το μηδέν της κλίμακας Φαρενάιτ, που αντιστοιχεί στη θερμοκρασία ισορροπίας ενός μείγματος νερού, πάγου και χλωριούχου αμμωνίου.
Αυτές οι παρατηρήσεις συνοψίζονται στον ακόλουθο τύπο:
Αυτή η εξίσωση συχνά γράφεται επίσης ως:
Και στις δύο περιπτώσεις, ο °C αντιπροσωπεύει τη θερμοκρασία Κελσίου που θέλουμε να υπολογίσουμε, ενώ ο °F τη θερμοκρασία Φαρενάιτ που θέλουμε να μετατρέψουμε. Το 32 έχει μονάδες βαθμών Φαρενάιτ για να μπορεί να το αφαιρέσει από τη θερμοκρασία στην οποία βρίσκεται στις ίδιες μονάδες. Στον πρώτο τύπο, η σταθερά 5/9 έχει μονάδες °C/°F ενώ το 1,8 που εμφανίζεται ως παρονομαστής στον δεύτερο τύπο έχει τις αντίθετες μονάδες, δηλαδή °F/°C.
Βήματα για τη μετατροπή Φαρενάιτ σε Κελσίου
Λαμβάνοντας υπόψη τους παραπάνω τύπους, μπορούμε να πραγματοποιήσουμε τη μετατροπή από Φαρενάιτ σε Κελσίου με δύο απλά βήματα, ακολουθώντας την κοινή σειρά των μαθηματικών πράξεων, δηλαδή, λύνοντας πρώτα τις πράξεις που ομαδοποιούνται σε παρένθεση και μετά τις εξωτερικές πράξεις:
- Βήμα 1: Αφαιρέστε τη θερμοκρασία σε βαθμούς Φαρενάιτ μείον 32°F.
- Βήμα 2: Εάν χρησιμοποιείτε τον πρώτο τύπο, πολλαπλασιάστε τη διαφορά με το κλάσμα 5/9. Εάν χρησιμοποιείτε τον δεύτερο τύπο, διαιρέστε τη διαφορά με το 1,8. Και στις δύο περιπτώσεις, το αποτέλεσμα θα είναι ακριβώς το ίδιο.
Παραδείγματα μετατροπών Φαρενάιτ σε Κελσίου
Παράδειγμα 1:
Θέλετε να μετατρέψετε 180 °F σε Κελσίου. Αρχικά, ας αντικαταστήσουμε τη θερμοκρασία που θέλουμε να μετατρέψουμε στον τύπο. Για αυτό το παράδειγμα, θα χρησιμοποιήσουμε το πρώτο:
Τώρα, θα πραγματοποιήσουμε τα δύο βήματα που προαναφέρθηκαν, δηλαδή αφαιρούμε 180 – 32, που δίνει 148. Στη συνέχεια πολλαπλασιάζουμε με το 5/9 για να έχουμε το τελικό αποτέλεσμα που είναι 82,22 °C. Δηλαδή:
Ας πραγματοποιήσουμε την ίδια μετατροπή, αλλά τώρα χρησιμοποιώντας τον δεύτερο τύπο. Σε αυτήν την περίπτωση, η αφαίρεση είναι η ίδια, αλλά το δεύτερο βήμα είναι να διαιρέσουμε με 1,8 αντί να πολλαπλασιάσουμε με το 5/9:
Όπως μπορούμε να επαληθεύσουμε, και τα δύο αποτελέσματα είναι τα ίδια.
Παράδειγμα 2:
Ας μετατρέψουμε τώρα το μηδέν της κλίμακας Φαρενάιτ, δηλαδή τη θερμοκρασία ισορροπίας του μείγματος νερού-πάγου-χλωριούχου αμμωνίου, σε Κελσίου.
Με τον ίδιο τρόπο όπως και πριν, ξεκινάμε αντικαθιστώντας τη θερμοκρασία Φαρενάιτ στον τύπο (σε αυτή την περίπτωση, αντιστοιχεί στο 0), αφαιρούμε και στη συνέχεια είτε πολλαπλασιάζουμε με 5/9 είτε διαιρούμε με 1,8. Ας το κάνουμε με τον πρώτο τρόπο:
Σημειώστε ότι η θερμοκρασία στην οποία ξεκινά η κλίμακα Fahrenheit είναι κάτω από το σημείο πήξης (ή τήξης) του νερού, το οποίο είναι 0 °C.
Παράδειγμα 3:
Τώρα ας μετατρέψουμε μια αρνητική θερμοκρασία, για παράδειγμα – 148 °F σε Κελσίου:
Αντίστροφη μετατροπή: Κελσίου σε Φαρενάιτ
Η πραγματοποίηση της αντίστροφης μετατροπής, δηλαδή η μετατροπή βαθμών Κελσίου σε Φαρενάιτ μοιάζει πολύ με την προηγούμενη διαδικασία. Το μόνο που χρειαζόμαστε είναι ο κατάλληλος τύπος, τον οποίο μπορούμε πολύ εύκολα να λάβουμε λύνοντας τη θερμοκρασία σε βαθμούς Φαρενάιτ από τους προαναφερθέντες τύπους. Μόλις γίνει αυτό, λαμβάνονται οι ακόλουθοι δύο ισοδύναμοι τύποι για τη μετατροπή των βαθμών Κελσίου σε Φαρενάιτ:
Ή εναλλακτικά:
Μετατροπή από Φαρενάιτ σε άλλες μονάδες
Εκτός από τους βαθμούς Κελσίου, οι βαθμοί Φαρενάιτ μπορούν να μετατραπούν σε δύο άλλες απόλυτες μονάδες θερμοκρασίας κοινές τόσο στην επιστήμη όσο και στη μηχανική, την κλίμακα Kelvin και την κλίμακα Rankine. Αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας τους ακόλουθους δύο τύπους:
Φόρμουλα μετατροπής βαθμών Φαρενάιτ σε Κέλβιν
Τύπος μετατροπής βαθμών Φαρενάιτ σε βαθμούς Rankine
Όπως μπορούμε εύκολα να επαληθεύσουμε από αυτόν τον τελευταίο τύπο, η θερμοκρασία σε βαθμούς Φαρενάιτ που αντιστοιχεί στο απόλυτο μηδέν (σε βαθμούς Rankine, Kelvin ή οποιαδήποτε άλλη απόλυτη μονάδα θερμοκρασίας) είναι –459,67 °F. Στην πραγματικότητα, αν συνδέσουμε αυτή τη θερμοκρασία στον τύπο για να μετατρέψουμε το Φαρενάιτ σε Κέλβιν, το αποτέλεσμα θα είναι 0, και αν τη συνδέσουμε στον τύπο για να μετατρέψουμε σε Κελσίου, το αποτέλεσμα θα είναι –273,15 °C, που είναι και η θερμοκρασία μηδέν απόλυτο σε αυτή την κλίμακα θερμοκρασίας.
βιβλιογραφικές αναφορές
Οι συντάκτες της Encyclopaedia Britannica. (2018, 25 Οκτωβρίου). Κλίμακα θερμοκρασίας Φαρενάιτ | Ορισμός, τύπος και γεγονότα. Ανακτήθηκε από https://www.britannica.com/science/Fahrenheit-temperature-scale
convertworld. (2022). Μετατροπή Θερμοκρασίας, Φαρενάιτ σε Κελσίου . https://www.convertworld.com/en/temperature/fahrenheit/fahrenheit-to-celsius.html
Μετρικές μετατροπές. (2020a). Μετατροπή από βαθμούς Φαρενάιτ σε βαθμούς Rankine . https://www.metric-conversions.org/en/temperature/fahrenheit-to-rankine.htm
Μετρικές μετατροπές. (2020b). Φαρενάιτ σε Κελσίου – ή μετατροπή F σε ή C . https://www.metric-conversions.org/temperature/fahrenheit-to-celsius.htm
