Fahrenhayt
| Fahrenheit derece ⓘ | |
|---|---|
 Fahrenheit (dış çerçeve üzerinde işaretli) ve Celsius (iç kadran üzerinde işaretli) derece birimlerine sahip termometre. | |
| Genel bilgi | |
| Birim sistemi | İmparatorluk/ABD geleneksel |
| Birimi | Sıcaklık |
| Sembol | °F |
| Adını | Daniel Gabriel Fahrenheit |
| Dönüşümler | |
| x °F içinde ... | ... eşittir ... |
| SI birimleri | 5/9(x - 32) °C |
| SI temel birimleri | 5/9(x - 32) + 273,15 K |
| mutlak ölçek | x + 459,67 °Ra |
Fahrenheit ölçeği (/ˈfærənˌhaɪt, ˈfɑːr-/), 1724 yılında fizikçi Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) tarafından önerilen bir sıcaklık ölçeğidir. Birim olarak Fahrenheit derecesini (sembol: °F) kullanır. Ölçeğini başlangıçta nasıl tanımladığına dair birkaç açıklama mevcuttur, ancak orijinal makale, alt tanımlama noktası olan 0 °F'nin su, buz ve amonyum klorür (bir tuz) karışımından yapılan bir tuzlu su çözeltisinin donma sıcaklığı olarak belirlendiğini öne sürmektedir. Belirlenen diğer sınır, başlangıçta 90 °F, daha sonra 96 °F (ölçeğin daha sonra yeniden tanımlanması nedeniyle modern değerden yaklaşık 2,6 °F daha az) olarak belirlenen ortalama insan vücut sıcaklığına ilişkin en iyi tahminiydi. Bununla birlikte, buzlu suyun sıcaklığına ayarlanmak üzere 32 °F'lik bir orta nokta kaydetti. ⓘ
20. yüzyılın büyük bir bölümünde Fahrenheit ölçeği 180 °F'lik bir ayrımla iki sabit nokta ile tanımlandı: saf suyun donduğu sıcaklık 32 °F olarak tanımlandı ve suyun kaynama noktası hem deniz seviyesinde hem de standart atmosferik basınç altında 212 °F olarak tanımlandı. Artık resmi olarak Kelvin ölçeği kullanılarak ve dolayısıyla nihayetinde Boltzmann sabiti, Planck sabiti ve sezyum-133 atomunun bozulmamış temel durum hiper ince geçiş frekansı ile tanımlanmaktadır. ⓘ
Amerika Birleşik Devletleri'nde (tüzel kişiliği olmayan bölgeleri dahil), Batı Pasifik'teki serbest eyaletleri (Palau, Mikronezya Federal Devletleri ve Marshall Adaları), Cayman Adaları ve eski Amerikan kolonisi Liberya'da resmi sıcaklık ölçeğidir. Fahrenheit, Antigua ve Barbuda ile Saint Kitts ve Nevis, Bahamalar ve Belize gibi aynı meteoroloji servisini kullanan diğer ülkelerde Celsius ölçeği ile birlikte kullanılır. Britanya Virjin Adaları, Montserrat, Anguilla ve Bermuda dahil olmak üzere bir avuç Britanya Denizaşırı Toprakları hala her iki ölçeği de kullanmaktadır. Birleşik Krallık'ta Fahrenheit derece rakamları bazen gazete manşetlerinde sıcak hava dalgalarını sansasyonel hale getirmek için kullanılmaktadır. Diğer tüm ülkeler artık Fahrenheit ölçeğinden yaklaşık 20 yıl sonra resmileştirilen bir ölçek olan Celsius (santigrat olarak da bilinir) ölçeğini kullanmaktadır. Ancak Celsius ismi santigrat ölçeğine çok daha sonra, 1948 yılında İsveçli astronom Anders Celsius'un onuruna verilmiştir. ⓘ
Tanım ve dönüşüm
| Fahrenheit'tan | Fahrenheit'a | |
|---|---|---|
| Celsius | [°C] = ([°F] - 32) × 5⁄9 | [°F] = [°C] × 9⁄5 + 32 |
| Kelvin | [K] = ([°F] + 459,67) × 5⁄9 | [°F] = [K] × 9⁄5 - 459,67 |
| Rankine | [°R] = [°F] + 459,67 | [°F] = [°R] - 459,67 |
| Belirli sıcaklıklar yerine sıcaklık aralıkları için, 1 °F = 1 °R = 5⁄9 °C = 5⁄9 K Çeşitli sıcaklık ölçekleri arasında karşılaştırmalar | ||
Tarihsel olarak, Fahrenheit ölçeğinde suyun erime noktası 32 °F ve kaynama noktası 212 °F idi (standart atmosferik basınçta). Bu, suyun kaynama ve donma noktalarını 180 derece birbirinden ayırıyordu. Bu nedenle, Fahrenheit ölçeğinde bir derece, donma noktası ile kaynama noktası arasındaki aralığın 1⁄180'i kadardı. Celsius ölçeğinde, suyun donma ve kaynama noktaları başlangıçta 100 derece aralıklı olarak tanımlanmıştı. 1°F'lik bir sıcaklık aralığı 5⁄9 santigrat derecelik bir aralığa eşitti. Fahrenheit ve Celsius ölçeklerinin her ikisi de artık kelvin ile tanımlandığından, bu ilişki korunmuş, 1 °F'lik bir sıcaklık aralığı 5⁄9 kelvin ve 5⁄9 santigrat derecelik bir aralığa eşit olmuştur. Fahrenheit ve Celsius ölçekleri -40°'de kesişir (yani -40 °F = -40 °C). ⓘ
Mutlak sıfır 0 K, -273,15 °C veya -459,67 °F'dir. Rankine sıcaklık ölçeği, mutlak sıfırın 0 °R olması dışında Fahrenheit ölçeği ile aynı büyüklükte derece aralıkları kullanır - aynı şekilde Kelvin sıcaklık ölçeği de mutlak sıfırın 0 K olması dışında Celsius ölçeği ile eşleşir. ⓘ
Derece sembolü (°) ve ardından büyük F harfi kombinasyonu Fahrenheit sıcaklık ölçeği için geleneksel semboldür. Bu sembolü takip eden (ve ondan bir boşlukla ayrılan) bir sayı belirli bir sıcaklık noktasını belirtir (örneğin "Galyum 85,5763 °F'de erir"). Sıcaklıklar arasındaki bir fark veya sıcaklıktaki bir belirsizlik de geleneksel olarak aynı şekilde yazılır, örneğin "Isı eşanjörünün çıkışı 72 °F'lik bir artış yaşar" veya "Standart belirsizliğimiz ± 5 °F'dir". Ancak bazı yazarlar bunun yerine sıcaklık farklarını belirtmek için "50 F°'lik bir artış" (F ve derece sembolünü ters çevirerek) notasyonunu kullanmakta veya derece sembolünü "+50 F" olarak atlamaktadır. Benzer kurallar Celsius ölçeği için de mevcuttur, bkz. Celsius § Sıcaklıklar ve aralıklar. ⓘ
Dönüşüm (belirli sıcaklık noktası)
Fahrenheit ve Celsius dereceleri ile belirli bir sıcaklık noktasının kelvinleri arasında tam bir dönüşüm için aşağıdaki formüller uygulanabilir. Burada, f Fahrenheit derece cinsinden değer, c Santigrat derece cinsinden değer ve k kelvin cinsinden değerdir:
- f °F ila c °C: c = f - 32/1.8
- c °C'den f °F'ye: f = c × 1,8 + 32
- f °F ila k K: k = f + 459.67/1.8
- k K - f °F: f = k × 1.8 - 459.67 ⓘ
Celsius ve Fahrenheit ölçekleri arasında -40 °F = -40 °C eşitliğini kullanan tam bir dönüşüm de vardır. Yine, f Fahrenheit derece cinsinden değer ve c Santigrat derece cinsinden değerdir:
- f °F'den c °C'ye: c = f + 40/1.8 - 40
- c °C ila f °F: f = (c + 40) × 1,8 - 40 ⓘ
Dönüştürme (sıcaklık farkı veya aralık)
Bir sıcaklık aralığını °F ve °C arasında dönüştürürken, herhangi bir sabit olmadan yalnızca oran kullanılır (bu durumda, aralık kelvin cinsinden santigrat derece ile aynı sayısal değere sahiptir):
- f °F ila c °C veya k K: c = k = f/1.8
- c °C veya k K ila f °F: f = c × 1.8 = k × 1.8 ⓘ
Tarihçe
Fahrenheit sıcaklık ölçeğini 1724 yılında iki sıcaklık referans noktasına dayandırarak önermiştir. İlk ölçeğinde (ki bu son Fahrenheit ölçeği değildir) sıfır noktası, termometrenin "buz, su ve salis Armoniaci [çev. amonyum klorür] veya hatta deniz tuzu karışımına" yerleştirilmesiyle belirlenmiştir. Bu kombinasyon, sıcaklığını otomatik olarak dengeleyen bir ötektik sistem oluşturur: 0 °F bu kararlı sıcaklık olarak tanımlanmıştır. İkinci bir nokta, 96 derece, yaklaşık olarak insan vücudunun sıcaklığıydı (sanguine hominis sani'de, sağlıklı bir insanın kanında). Üçüncü bir nokta, 32 derece, "yukarıda bahsedilen tuzlar olmaksızın" buz ve suyun sıcaklığı olarak işaretlenmiştir. ⓘ
Bir Alman hikayesine göre Fahrenheit aslında memleketi Danzig'de (Gdansk, Polonya) 1708-09 kışında ölçülen en düşük hava sıcaklığını 0 °F olarak seçmiş ve ancak daha sonra bu değeri tuzlu su kullanarak yeniden üretilebilir hale getirme ihtiyacı duymuştur. ⓘ
Fahrenheit'ın arkadaşı Herman Boerhaave'ye yazdığı bir mektuba göre, kendi ölçeği daha önce tanıştığı Ole Rømer'in çalışmaları üzerine inşa edilmiştir. Rømer ölçeğinde tuzlu su sıfırda donar, su 7,5 derecede donar ve erir, vücut sıcaklığı 22,5'tir ve su 60 derecede kaynar. Fahrenheit, küsuratları ortadan kaldırmak ve ölçeği daha ince taneli hale getirmek için her değeri 4 ile çarpmıştır. Daha sonra buzun erime noktasını ve normal insan vücut sıcaklığını (bunlar 30 ve 90 derecedir) kullanarak ölçeğini yeniden kalibre etti; ölçeği buzun erime noktası 32 derece ve vücut sıcaklığı 96 derece olacak şekilde ayarladı, böylece 64 aralık bu ikisini ayıracaktı, böylece aralığı 6 kez ikiye bölerek (64 = 26 olduğundan) aletlerinde derece çizgilerini işaretleyebilecekti. ⓘ
Fahrenheit kısa bir süre sonra bu ölçeği kullanarak suyun yaklaşık 212 derecede kaynadığını gözlemledi. Suyun donma ve kaynama noktalarının termometre sabit referans noktaları olarak kullanılması, Anders Celsius'un çalışmalarının ardından popüler hale geldi ve bu sabit noktalar 1776'da Henry Cavendish liderliğindeki Kraliyet Cemiyeti komitesi tarafından kabul edildi. Bu sisteme göre Fahrenheit ölçeği, suyun donma noktası tam olarak 32 °F ve kaynama noktası tam olarak 212 °F veya 180 derece daha yüksek olacak şekilde biraz yeniden tanımlanmıştır. Bu nedenle normal insan vücut sıcaklığı revize edilmiş ölçekte yaklaşık 98,6 °F'dir (ağız sıcaklığı) (Fahrenheit'ın Rømer çarpımında 90° ve orijinal ölçeğinde 96° iken). ⓘ
Günümüz Fahrenheit ölçeğinde 0 °F artık yukarıda açıklandığı gibi amonyum klorür tuzlu suyunun ötektik sıcaklığına karşılık gelmemektedir. Bunun yerine, bu ötektik son Fahrenheit ölçeğinde yaklaşık 4 °F'dir. ⓘ
Rankine sıcaklık ölçeği Fahrenheit sıcaklık ölçeğine dayanmaktadır ve sıfır değeri mutlak sıfırı temsil etmektedir. ⓘ
Kullanım
Genel
Fahrenheit ölçeği, 1960'lara kadar İngilizce konuşulan ülkelerde iklimsel, endüstriyel ve tıbbi amaçlar için birincil sıcaklık standardıydı. 1960'ların sonlarında ve 1970'lerde, Celsius ölçeği, bu ülkelerin neredeyse tamamında - Amerika Birleşik Devletleri ve bazı durumlarda Birleşik Krallık hariç - tipik olarak genel metrikleştirme süreçleri sırasında Fahrenheit'ın yerini almıştır. ⓘ
Fahrenheit, Amerika Birleşik Devletleri'nde, bölgelerinde ve bağlı eyaletlerinde (hepsi ABD Ulusal Hava Durumu Servisi tarafından hizmet vermektedir) ve ayrıca Cayman Adaları ve Liberya'da günlük uygulamalar için kullanılmaktadır. Örneğin, ABD hava durumu tahminleri, yemek pişirme ve donma sıcaklıkları tipik olarak Fahrenheit derece cinsinden verilir. Meteorologlar da dahil olmak üzere bilim insanları tüm ülkelerde Santigrat veya Kelvin derecelerini kullanmaktadır. ⓘ
ABD
20. yüzyılın başlarında Halsey ve Dale, ABD'de santigrat (şimdi Celsius) sisteminin kullanılmasına karşı çıkılmasının nedenleri arasında her bir Celsius derecesinin daha büyük olması ve Fahrenheit sistemindeki sıfır noktasının daha düşük olmasının yer aldığını öne sürmüştür; başka bir deyişle, Fahrenheit ölçeği ılıman enlemlerdeki dış ortam sıcaklıklarını tanımlamak için Celsius'tan daha sezgiseldir, 100 °F sıcak bir yaz günü ve 0 °F soğuk bir kış günüdür. ⓘ
Kanada
Kanada, bir yandan Uluslararası Birimler Sistemini destekleyen yasaları kabul ederken, diğer yandan da geleneksel Kanada birimlerinin yasal tanımlarını muhafaza etmektedir. Kanada hava durumu raporları, özellikle sınır ötesi yayınlar için ara sıra Fahrenheit'a atıfta bulunarak Santigrat derece kullanılarak iletilir. Fahrenheit hala neredeyse tüm Kanada fırınlarında kullanılmaktadır. Kanada'da satılan hem dijital hem de analog termometreler genellikle hem Celsius hem de Fahrenheit ölçeklerini kullanır. ⓘ
Avrupa Birliği
Avrupa Birliği'nde "ekonomik, kamu sağlığı, kamu güvenliği ve idari" amaçlar için sıcaklık belirtilirken kelvin veya santigrat derece kullanılması zorunludur, ancak Fahrenheit derece santigrat derecenin yanında tamamlayıcı bir birim olarak kullanılabilir. Örneğin, Birleşik Krallık'ta kullanılan çamaşırhane sembolleri, çamaşır makinesi suyunun sıcaklığını yalnızca santigrat derece cinsinden gösteren ISO 3758:2005 tavsiyelerine uymaktadır. Kuzey Amerika'daki eşdeğer etiket, sıcaklığı belirtmek için bir ila altı nokta kullanır ve isteğe bağlı olarak santigrat derece cinsinden bir sıcaklık belirtir. ⓘ
Birleşik Krallık
Fahrenheit, Birleşik Krallık'taki en popüler ölçek olmasına rağmen, uzun yıllar boyunca Celsius kullanılan birincil ölçek olmuştur ve 1970'lerden beri okullarda öğretilmektedir. Gazetecilik gibi düzenlenmemiş sektörlerde, Birleşik Krallık'ta Fahrenheit kullanımı sabit bir model izlememekte, Fahrenheit derece bazen Celsius derecenin yanında görünmektedir. Daily Telegraph günlük hava durumu sayfasında Fahrenheit'tan bahsetmezken, The Times'ın da tamamen metrik bir günlük hava durumu sayfası vardır ancak Celsius-Fahrenheit dönüşüm tablosuna sahiptir. Bazı İngiliz gazeteleri haber yayınlarken, düşük sıcaklıklarla ilgili başlıklarda ve tartışmalarda Santigrat derece, orta ve yüksek sıcaklıklar için Fahrenheit kullanma eğilimini benimsemiştir. Şubat 2006'da The Times'da yayınlanan bir makalenin yazarı, bunun gerekçesinin vurgu olduğunu öne sürmüştür: "-6 °C" kulağa "21 °F "den daha soğuk, "94 °F" ise "34 °C "den daha etkileyici gelmektedir. ⓘ
Sembolün Unicode gösterimi
Unicode, Fahrenheit sembolünü U+2109 ℉ DEGREE FAHRENHEIT kod noktasında sağlar. Ancak bu, eski kodlamalarla gidiş-dönüş uyumluluğu için kodlanmış bir uyumluluk karakteridir. Unicode standardı bu karakterin kullanımını açıkça önermez: "U+00B0 ° DEGREE SIGN + U+0046 F LATIN CAPITAL LETTER F dizisi U+2109 ℉ DEGREE FAHRENHEIT'e tercih edilir ve bu iki dizi arama için aynı kabul edilmelidir." ⓘ
Celsius
- (TC*1,8)+32 = TF veya (Tc*9/5)+32=Tf
- (TF-32)/1,8 = TC veya (Tf-32)*5/9=Tc ⓘ
Kelvin
- TK = (TF + 459,67)×1.8 ⓘ
Rankine
- TR = TF + 459,67
- TF = TR − 459,67 ⓘ