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華氏目盛りは、摂氏または摂氏目盛りとともに、最も広く使用されている温度目盛りの 1 つです。これは、米国、英国、および帝国単位系を使用するその他の国で使用される典型的な温度スケールです。また、ほとんどの工学分野で使用される温度の主要単位の 1 つです。それにもかかわらず、世界の他の地域やほとんどの科学では、摂氏スケールが主に使用されています。
これにより、華氏を摂氏に変換する機能は、科学や工学を学んでいる人にとって、どこにいても非常に重要になります。
華氏を摂氏に変換する式
単純な変換係数を掛けることで達成できるほとんどの単位変換とは異なり、華氏と摂氏温度の間の変換には式を使用する必要があります。これは、どちらも相対温度スケールであり、さらに、異なる基準点または基準温度に関連して確立されているためです。結果として、両方の目盛りは目盛りの同じ原点またはゼロ (0) を共有しないため、一方が他方に対して変位するだけでなく、度の大きさも異なります (つまり、1 °F の温度変化)。 1 °C の温度変化には相当しません)。
確かに、華氏は摂氏よりも小さいです。1 °C の変動は 9/5 または 1.8 °F の変動に相当し、前者は後者のほぼ 2 倍になります。さらに、摂氏または摂氏スケールのゼロ、つまり水の融点は、華氏スケールのゼロより 32 °F 高く、水、氷、および塩化アンモニウムの混合物の平衡温度に対応します。
これらの観察結果は、次の式にまとめられています。
この方程式は、次のように記述されることもよくあります。
どちらの場合も、°C は計算する摂氏温度を表し、°F は変換する華氏温度を表します。32には、同じ単位の温度からそれを差し引くことができるように、華氏の単位があります。最初の式では、定数 5/9 の単位は °C/°F ですが、2 番目の式で分母として表示される 1.8 は反対の単位、つまり °F/°C です。
華氏を摂氏に変換する手順
上記の式が与えられた場合、華氏から摂氏への変換は、数学演算の一般的な順序、つまり最初に括弧でグループ化された演算を解き、次に外側の演算を解くという 2 つの簡単な手順で実行できます。
- ステップ 1:温度を華氏マイナス 32°F で引きます。
- ステップ 2:最初の式を使用している場合は、差に分数 5/9 を掛けます。2 番目の式を使用している場合は、差を 1.8 で割ります。どちらの場合も、結果はまったく同じになります。
華氏から摂氏への変換の例
例 1:
180 °F を摂氏に変換します。まず、変換したい温度を式に代入しましょう。この例では、最初のものを使用します。
ここで、上記の 2 つのステップを実行します。つまり、180 – 32 を引くと、148 になります。次に、5/9 を掛けて、最終結果である 82.22 °C を取得します。つまり、次のようになります。
同じ変換を実行しましょう。ただし、ここでは 2 番目の式を使用します。この場合、引き算は同じですが、2 番目のステップは 5/9 を掛けるのではなく、1.8 で割ることです。
確認できるように、両方の結果は同じです。
例 2:
ここで、華氏目盛りのゼロ、つまり水-氷-塩化アンモニウム混合物の平衡温度を摂氏に変換してみましょう。
前と同じ方法で、まず華氏温度を数式に代入し (この場合は 0 に対応)、減算し、5/9 を掛けるか 1.8 で割ります。最初の方法でやってみましょう:
華氏スケールが開始する温度は、水の凝固 (または融解) 点 (0 °C) より低いことに注意してください。
例 3:
次に、負の温度を変換してみましょう。たとえば、148 °F を摂氏に変換します。
逆変換: 摂氏から華氏
逆変換の実行、つまり摂氏から華氏への変換は、前のプロセスと非常によく似ています。必要なのは適切な式だけです。これは、前述の式から華氏で温度を解くことによって非常に簡単に取得できます。これが完了すると、摂氏を華氏に変換するための次の 2 つの同等の式が得られます。
または、次のようにします。
華氏から他の単位への変換
摂氏に加えて、華氏は、科学と工学の両方で一般的な 2 つの絶対温度単位であるケルビン スケールとランキン スケールに変換できます。これは、次の 2 つの式を使用して行うことができます。
華氏をケルビンに変換する式
華氏をランキン度に変換する式
この最後の式から簡単に確認できるように、絶対零度 (ランキン度、ケルビン、またはその他の絶対温度単位) に対応する華氏の温度は -459.67 °F です。実際、この温度を華氏をケルビンに変換する式に代入すると、結果は 0 になり、摂氏に変換する式に代入すると、結果は -273.15 °C になり、これは温度でもあります。その温度スケールでの絶対値。
参考文献
ブリタニカ百科事典の編集者。(2018 年 10 月 25 日)。華氏温度スケール | 定義、式、および事実。https://www.britannica.com/science/Fahrenheit-temperature-scaleから取得
コンバートワールド。(2022)。温度、華氏を摂氏に変換します。https://www.convertworld.com/en/temperature/fahrenheit/fahrenheit-to-celsius.html
メトリック変換。（2020a）。華氏からランキン度への変換。https://www.metric-conversions.org/en/temperature/fahrenheit-to-rankine.htm
メトリック変換。（2020b）。華氏から摂氏 –またはF からCへの変換。https://www.metric-conversions.org/temperature/fahrenheit-to-celsius.htm
