Fahrenhayt

Fahrenhayt
Fahrenhaytlı (dış çerçevede işaretli) ve Santigrat (iç kadranda işaretli) derece birimli termometre. Fahrenhayt ölçeği yaygın olarak kullanılan ilk standart sıcaklık ölçeğidir.
Birim bilgileri
Birim sistemi	İngiliz / ABD geleneği
Birim	Sıcaklık
Sembol	°F
Adlı sonra	Daniel Gabriel Fahrenheit
°C	(x − 32) × 5/9 °C

Fahrenhayt veya Fahrenayt ölçeği, Alman fizikçi Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) tarafından 1724'te önerilen bir sıcaklık ölçeğidir. Birim olarak Fahrenhayt (sembolü: °F) derecesini kullanır. Ölçeğini başlangıçta nasıl tanımladığına dair birkaç açıklama vardır. Alt tanımlama noktası olan 0° F, eşit miktarda buz, su ve bir tuzdan (amonyum klorür) yapılmış bir tuzlu su çözeltisinin donma sıcaklığı olarak belirlenmiştir. Buzun erime noktası (32° F) ve ortalama insan vücudu sıcaklığına ilişkin en iyi tahmini olarak (96° F, ölçeğin daha sonra yeniden tanımlanması nedeniyle modern değerden yaklaşık 2.6° F daha az) daha fazla sınır belirlenmiştir. Ölçek şimdi genellikle iki sabit nokta ile tanımlanmaktadır: suyun buza donma sıcaklığı 32° F ve suyun kaynama noktası 212° F, deniz seviyesinde ve standart atmosferik basınçta tanımlandığı gibi 180° F'lik bir ayırma olarak tanımlanır.

2010'ların sonunda Fahrenheit, resmi sıcaklık ölçeği olarak yalnızca Amerika Birleşik Devletleri'nde (şirketlerine ait olmayan bölgeler de dahil olmak üzere), Batı Pasifik'teki (Palau, Mikronezya Federal Devletleri ve Marshall Adaları), Cayman Adaları ve Liberya yerlerde kullanılıyor. Antigua ve Barbuda ve Saint Kitts ve Nevis, Bahamalar ve Belize gibi aynı meteoroloji hizmetini kullanan diğer adalar Fahrenheit ve Celsius kullanıyor. Dünyadaki diğer tüm ülkeler artık İsveçli gökbilimci Anders Celsius'un adını taşıyan Celsius ölçeğini kullanıyor. Bir miktar İngiliz Yurtdışı Bölgesi, İngiliz Virgin Adaları, Montserrat, Anguilla ve Bermuda da dahil olmak üzere, Celsius'un yanında hala Fahrenheit kullanıyor.

Tanım ve dönüşüm

Fahrenhayt ölçeğinde suyun donma noktası 32 derece Fahrenhayt (° F) ve kaynama noktası 212° F'dir (standart atmosferik basınçta). Bu, suyun kaynama ve donma noktalarını 180 derece ayırır. Bu nedenle, Fahrenheit ölçeğindeki bir derece, donma noktası ile kaynama noktası arasındaki aralığın  ¹⁄₁₈₀'idir. Celsius ölçeğinde, suyun donma ve kaynama noktaları 100 derecedir. 1° F'lik bir sıcaklık aralığı  ⁵⁄₉ santigrat dereceye eşittir. Fahrenhayt ve Santigrat ölçekleri −40° 'de kesişir (yani, −40° F = −40° C).

Mutlak sıfır −273.15° C veya −459.67° F'dir. Rankine sıcaklık ölçeği, Fahrenheit ölçeği ile aynı boyuttaki derece aralıklarını kullanır, ancak mutlak sıfır 0° R'dir - Kelvin sıcaklık ölçeğinin Santigrat ölçeğiyle eşleştiği şekilde, mutlak sıfır 0 K'dir.

Fahrenheit ölçeği, sıcaklık ölçeğinde (Celsius gibi) bir noktayı belirtmek için ° sembolünü ve Fahrenheit ölçeğinin (örneğin "85.5763° F'de galyum erir") kullanımını belirtmek için F harfini ve bir sıcaklıklar arasındaki fark veya sıcaklıktaki bir belirsizlik (örn. "Isı eşanjörünün çıktısında 72° F artış görülür" ve "Standart belirsizliğimiz ± 5° F'dir").

Kesin bir dönüşüm için aşağıdaki formüller uygulanabilir. Burada f, Fahrenhayt'taki değer ve c de Celsius cinsinden değerdir:

• f ° Fahrenhayt ila c ° Celsius: (f − 32) °F × 5°C/9°F = (f − 32)/1.8 °C = c °C
• c ° Celsius ila f ° Fahrenhayt: (c °C × 9°F/5°C) + 32 °F = (c × 1.8) °F + 32 °F = f °F

Bu aynı zamanda −40° F = −40° C kimliğini kullanan tam bir dönüşümdür. Yine f, Fahrenhayt'taki değer ve c de Santigrat'taki değerdir:

• f ° Fahrenhayt ila c ° Celsius: ((f + 40) ÷ 1.8) − 40 = c.
• c ° Celsius ila f ° Fahrenhayt: ((c + 40) × 1.8) − 40 = f.

Tarihçe

Fahrenheit, sıcaklık ölçeğini 1724'te iki referans sıcaklık noktasına dayandırdı. İlk ölçeğinde (son Fahrenheit ölçeği olmayan), sıfır noktası, termometreyi "buz, su ve amonyum klorür (salis Armoniaci) veya hatta deniz tuzu karışımına" yerleştirerek belirlendi. Bu kombinasyon, sıcaklığını otomatik olarak stabilize eden bir ötektik sistem oluşturur: 0° F, bu kararlı sıcaklık olarak tanımlandı. İkinci nokta, 96 derece, yaklaşık olarak insan vücudunun sıcaklığıydı (sağlıklı bir adamın kanı olan sanguine hominis sani).

Almanya'daki bir hikayeye göre Fahrenheit, memleketi Danzig'de 1708/09 kışında 0° F olarak ölçülen en düşük hava sıcaklığını seçti ve ancak daha sonra bu değeri tuzlu su kullanarak tekrarlanabilir hale getirme ihtiyacı vardı.

Fahrenheit, arkadaşı Herman Boerhaave'e yazdığı bir mektuba göre, ölçeği daha önce tanıştığı Ole Rømer'ın eseri üzerine inşa etti. Rømer ölçeğinde tuzlu su sıfırda donar, su donar ve 7.5 derecede erir, vücut sıcaklığı 22.5 ve su 60 derecede kaynar. Fahrenhayt, kesirleri ortadan kaldırmak ve ölçeği daha hassas hale getirmek için her değeri dört ile çarptı. Daha sonra, buzun erime noktasını ve normal insan vücudu sıcaklığını (30 ve 90 derece olan) kullanarak ölçeğini yeniden kalibre etti; ölçeği buzun erime noktası 32 derece olacak şekilde ayarladı ve vücut sıcaklığı 96 derece, böylece 64 aralık ikisini ayırır, böylece aralığını sadece altı kez ikiye ayırarak aletlerinde derece çizgilerini işaretlemesini sağlar (64, altıncı güç olduğu için).

Fahrenheit kısa bir süre sonra suyun bu skalasını kullanaraj yaklaşık 212 derecede kaynadığını gözlemledi. Suyun donma ve kaynama noktalarının termometre sabit referans noktaları olarak kullanılması, Anders Celsius ve bu sabit noktalar, 1776'da Henry Cavendish liderliğindeki Kraliyet Cemiyeti komitesi tarafından kabul edildi. Bu sistem altında, Fahrenheit ölçeği, suyun donma noktası tam olarak 32° F ve kaynama noktası tam olarak 212° F veya 180 derece daha yüksek olacak şekilde hafifçe yeniden tanımlanır. Bu nedenle, normal insan vücudu sıcaklığı revize edilen ölçekte yaklaşık 98.2 ° (sic) 'dir (oysa Fahrenheit'in Rømer çarpımı üzerinde 90 ° ve orijinal ölçeğinde 96 ° idi).

Günümüz Fahrenhayt ölçeğinde, 0° F artık yukarıda tarif edildiği gibi amonyum klorür tuzlu suyun ötektik sıcaklığına karşılık gelmez. Bunun yerine, o ötektik son Fahrenhayt ölçeğinde yaklaşık 4° F'dedir.

Rankine sıcaklık ölçeği, Fahrenheit sıcaklık ölçeğine dayanıyordu, sıfırı bunun yerine mutlak sıfırı temsil ediyordu.