Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Við hvað er Fahrenheit-kvarðinn miðaður, hvar er hann notaður og af hverju er hann notaður þar en ekki til dæmis Selsíus-kvarðinn?

Með þessu svari er einnig svarað spurningu Arnars Sigurðar Ellertssonar: Hvað eru -40°C mörg stig á Fahrenheit?

Fahrenheit-kvarðinn er núna aðeins notaður í Bandaríkjunum, annars staðar í heiminum notast menn við Selsíus-kvarðann í daglegu lífi en Kelvin-kvarðann í vísindum, sjá lok svarsins. Erfitt er að segja hvers vegna skalinn er enn notaður í Bandaríkjunum, en hann er eldri en Selsíus-kvarðinn og Bandaríkjamenn hafa ekki lagt í að skipta. Að minnsta kosti hefur Fahrenheit-kvarðinn enga greinilega kosti fram yfir Selsíus-kvarðann.

Fahrenheit-kvarðinn heitir eftir þýska eðlisfræðingnum Gabriel Daniel Fahrenheit (1686-1736), sem átti mikinn þátt í þróun hitamæla á sinni tíð og smíðaði einna fyrstur kvikasilfurshitamæli árið 1724. Hitamælinn kvarðaði hann með því að miða núll við frostmark saltlausnar og gefa frostmarki hreins vatns gildið 32. Önnur gildi ákvarðast sjálfkrafa því kvarðinn er að sjálfsögðu línulegur (fjöldi gráða í hlutfalli við hæð kvikasilfursúlunnar) og fékkst gildið 212 fyrir suðumark vatns.

Fahrenheit gerði nokkrar atrennur að kvörðuninni en honum segist svo frá um eina þeirra:
Með því að setja hitamælinn í blöndu af saltpétri eða sjávarsalti, ís og vatni, fæst punktur á kvarðanum sem er kallaður núll. Táknum þá stöðu með 30. Annar punktur fæst með því að nota sömu blöndu án salts. Þriðji punkturinn, sem er táknaður með 96, fæst ef hitamælinum er stungið upp í munninn til að mæla hita í heilbrigðum manni. (D.G. Fahrenheit, Phil. Trans. (London), 33, 78, 1724)
Seinna leiðrétti hann frostmark hreins vatns í 32.

Selsíuskvarðinn, sem kenndur er við sænska stjörnufræðinginn Anders Celsius (1701-1744), er miðaður við að frostmark vatns sé 0°C en suðumark 100°C við staðalaðstæður. Þar sem 180°F eru á milli frostmarks og suðumarks vatns, en 100°C, má sjá að hver gráða á fahrenheitkvarðanum er 100/180 = 5/9 af einni gráðu á Selsíus.

Hver gráða á Fahrenheit-kvarðanum er minni en hver gráða á Selsíus-kvarðanum og því er ekki nóg að draga frá eða leggja við einhverja tölu til að skipta um kvarða. Með þessum jöfnum, þar sem TF er hitastig í gráðum á Fahrenheit og TC er hitastig í gráðum á Selsíus, er hins vegar einfalt að umreikna milli kvarðanna:
TF = 9/5 TC + 32

TC = 5/9 (TF - 32)

Ef við viljum til dæmis vita hvað –40°C eru mörg stig á Fahrenheit setjum við einfaldlega inn í fyrri jöfnuna og fáum:
Hitastig á Fahrenheit = TF = 9/5 * (-40) + 32 = -40°F

Af þessu sjáum við að kvarðarnir tveir skerast í -40°C = -40°F.

Þeir sem vilja spara sér ómakið að stinga inn í ofangreindar jöfnur geta nýtt sér fjölmargar vefsíður á netinu, svo sem þessa eða þessa.

Í vísindum nú á dögum er oftast notaður kelvínkvarðinn. Stigin á kelvín- og selsíuskvarðanum eru jafnstór og eini munurinn er að núll á kelvínkvarðanum er miðað við alkul en ekki frostmark vatns eins og selsíuskvarðinn. Því er 0 K = -273°C og auðveldlega má umreikna milli kvarðanna með því að draga 273 frá hitastigi sem er gefið upp kelvinum til að fá út hitastig í selsíusstigum. Takið eftir að einingin kelvín er nú skrifuð eins og hver önnur eining í alþjóðlega einingakerfinu, án gráðumerkis. Jafnframt eru notaðir íslenskir stafir (hér "í") samkvæmt tillögum Staðlaráðs.

Heimildir:

Freedman, R. A. og Kaufmann, W. J. 1998. Universe, 5. útgáfa. New York, W. H. Reeman and Company.

Á þessari síðu er fjallað allítarlega um hina ýmsu hitastigskvarða og sagt frá uppruna þeirra.

Mynd: Hitamælir - Sótt 01.06.10

Útgáfudagur

2.5.2000

Spyrjandi

Garðar Hauksson, f. 1982

Höfundur

læknanemi við HÍ

Tilvísun

Tryggvi Þorgeirsson. „Við hvað er Fahrenheit-kvarðinn miðaður, hvar er hann notaður og af hverju er hann notaður þar en ekki til dæmis Selsíus-kvarðinn?“ Vísindavefurinn, 2. maí 2000. Sótt 14. desember 2019. http://visindavefur.is/svar.php?id=388.

Tryggvi Þorgeirsson. (2000, 2. maí). Við hvað er Fahrenheit-kvarðinn miðaður, hvar er hann notaður og af hverju er hann notaður þar en ekki til dæmis Selsíus-kvarðinn? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=388

Tryggvi Þorgeirsson. „Við hvað er Fahrenheit-kvarðinn miðaður, hvar er hann notaður og af hverju er hann notaður þar en ekki til dæmis Selsíus-kvarðinn?“ Vísindavefurinn. 2. maí. 2000. Vefsíða. 14. des. 2019. <http://visindavefur.is/svar.php?id=388>.

Chicago | APA | MLA

Sendu inn spurningu
eða

Vísindadagatalið

Ólöf Guðný Geirsdóttir

1968

Ólöf Guðný Geirsdóttir er dósent í næringarfræði við Matvæla- og næringarfræðideild HÍ. Meginviðfangsefni hennar eru næringarástand aldraðra ásamt rannsóknum á áhrifum næringar á farsæla öldrun.