Grad Fahrenheit
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| Einheit | |
|---|---|
| Norm | Angloamerikanische Einheit |
| Einheitenname | Grad Fahrenheit |
| Einheitenzeichen |  [1] |
| Beschriebene Größe(n) | Temperatur Temperaturdifferenz |
| Größensymbol(e) |  |
| Dimensionsname | Temperatur |
| Dimensionssymbol | T |
| In SI-Einheiten | siehe unten |
| Benannt nach | D. G. Fahrenheit |
| Siehe auch: [1] Unicode reserviert dafür das Zeichen «℉» U+2109 | |
Grad Fahrenheit ist eine nach Daniel Gabriel Fahrenheit benannte Einheit der Temperatur.
Inhaltsverzeichnis |
Geschichte
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Fahrenheit entwickelte seine Temperaturskala nach einem Besuch bei dem dänischen Astronomen Ole Rømer in Kopenhagen. Rømer entwickelte das erste Thermometer, bei dem er für die Kalibrierung zwei Fixpunkte verwendete. In der Rømer-Skala liegt der Gefrierpunkt des Wassers bei 7,5 Grad, der Siedepunkt bei 60 Grad und die durchschnittliche Körpertemperatur eines Menschen bei 22,5 Grad.
Fahrenheit wählte als Nullpunkt seiner Temperaturskala die tiefste Temperatur des strengen Winters 1708/1709 in seiner Heimatstadt Danzig. Mit einer Mischung aus „Eis, Wasser und Salmiak oder Seesalz“ (Kältemischung) konnte er danach den Nullpunkt bzw. ersten Fixpunkt wieder herstellen (−17,8 °C). Fahrenheit wollte dadurch negative Temperaturen vermeiden, wie sie bei der Rømer-Skala schon im normalen Alltagsgebrauch auftraten.
Als zweiten und dritten Fixpunkt legte er 1714 den Gefrierpunkt des reinen Wassers (Eispunkt) bei 32 °F und die „Körpertemperatur eines gesunden Menschen“ bei 96 °F fest.[1] Der Nachteil dieser Skala bestand darin, dass insbesondere der untere und der obere Fixpunkt nach heutigen Maßstäben nicht hinreichend genau reproduzierbar sind. Es wurde daher eine neue Definition notwendig.
Zur Definition einer Temperaturskala benötigt man zum einen nur zwei verschiedene, dafür aber möglichst genau reproduzierbare Temperaturen, zum anderen die willkürliche Festlegung der Einteilung der Temperaturdifferenz in Skalenteile und eines Skalennullpunkts. Als neue Fixpunkte wählte man den Gefrierpunkt und den Siedepunkt des Wassers. Um eine möglichst gute Übereinstimmung mit der bisherigen Definition zu erreichen, teilte man dieses Intervall in 180 Skalenteile und behielt für den Gefrierpunkt den Skalenwert von 32 °F bei. Auf dieser neuen Skala beträgt die normale Temperatur eines menschlichen Körpers 98,6 °F (37 °C) und nicht 96 °F, wie von Fahrenheit ursprünglich festgelegt.
Die Fahrenheit-Skala war lange Zeit in Europa in Gebrauch, bis sie durch die Celsius-Skala abgelöst wurde. Die Fahrenheit-Skala wird heutzutage nur noch in den USA und in wenigen anderen englischsprachigen Ländern verwendet.
Umrechnung
Im folgenden werden einige Umrechnungstabellen für verschiedene Temperaturwerte und -Einheiten angegeben.
Temperaturskalen
| Skala | Kelvin | Celsius | Fahrenheit | Rankine | Delisle | Réaumur | Newton | Rømer |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Einheit | Kelvin | Grad Celsius | Grad Fahrenheit | Grad Rankine | Grad Delisle | Grad Réaumur | Grad Newton | Grad Rømer |
| Einheitenzeichen | K | °C | °F | °Ra, °R | °De, °D | °Ré, °Re, °R | °N | °Rø |
| unterer Fixpunkt F1 = | T0 = 0 K |
TSchm(H2O)** = 0 °C |
TKältemischung*** = 0 °F |
T0 = 0 °Ra |
TSchm(H2O) = 150 °De |
TSchm(H2O) = 0 °Ré |
TSchm(H2O) = 0 °N |
TSchm(Lake)**** = 0 °Rø |
| oberer Fixpunkt F2 = | TTri(H2O) = 273,16 K |
TSied(H2O)** = 100 °C |
TMensch*** = 96 °F |
– | TSied(H2O) = 0 °De |
TSied(H2O) = 80 °Ré |
TSied(H2O) = 33 °N |
TSied(H2O) = 60 °Rø |
| Skalenintervall | (F2−F1) / 273,16 * | (F2−F1) / 100 | (F2−F1) / 96 | 1 °Ra ≡ 1 °F | (F1−F2) / 150 | (F2−F1) / 80 | (F2−F1) / 33 | (F2−F1) / 60 |
| Erfinder | William Thomson Baron Kelvin | Anders Celsius | Daniel Fahrenheit | William Rankine | Joseph-Nicolas Delisle | René-Antoine Ferchault de Réaumur | Isaac Newton | Ole Rømer |
| Entstehungsjahr | 1848 | 1742 | 1714 | 1859 | 1732 | 1730 | ~ 1700 | 1701 |
| Verbreitungsgebiet | weltweit (SI-Einheit) | weltweit | USA | USA | Russland (19.Jhd.) | Westeuropa bis Ende 19. Jhd. | – | – |
| * | Ursprünglich über Celsius-Skala definiert, ΔT = 1 K ≡ 1 °C |
| ** | Traditionelle Fixpunkte; ursprünglich umgekehrt (ähnlich wie Delisle-Skala); heute über Kelvin-Skala definiert, ΔT = 1 °C ≡ 1 K, also der 273,16-te Teil von TTri(H2O) = 0,01° C |
| *** | Genutzt wurde die Temperatur einer Kältemischung von Eis, Wasser und Salmiak oder Seesalz (−17,8 °C) und die „Körpertemperatur eines gesunden Menschen“ (35,6 °C); heute über TSchm(H2O) = 32 °F und TSied(H2O) = 212 °F sowie ΔT = (F2−F1) / 180 definiert |
| **** | Genutzt wurde die Schmelztemperatur einer Salzlake (−14,3 °C) |
Temperaturumrechnung
| nach \ von | Kelvin-Skala (K) | Celsius-Skala (°C) | Réaumur-Skala (°Ré) | Fahrenheit-Skala (°F) |
|---|---|---|---|---|
| TKelvin | = TK | = TC + 273,15 | = TRé · 1,25 + 273,15 | = (TF + 459,67) · 5⁄9 |
| TCelsius | = TK − 273,15 | = TC | = TRé · 1,25 | = (TF − 32) · 5⁄9 |
| TRéaumur | = (TK − 273,15) · 0,8 | = TC · 0,8 | = TRé | = (TF − 32) · 4⁄9 |
| TFahrenheit | = TK · 1,8 − 459,67 | = TC · 1,8 + 32 | = TRé · 2,25 + 32 | = TF |
| TRankine | = TK · 1,8 | = TC · 1,8 + 491,67 | = TRé · 2,25 + 491,67 | = TF + 459,67 |
| TRømer | = (TK − 273,15) · 21⁄40 + 7,5 | = TC · 21⁄40 + 7,5 | = TRé · 21⁄32 + 7,5 | = (TF − 32) · 7⁄24 + 7,5 |
| TDelisle | = (373,15 − TK) · 1,5 | = (100 − TC) · 1,5 | = (80 − TRé) · 1,875 | = (212 − TF) · 5⁄6 |
| TNewton | = (TK − 273,15) · 0,33 | = TC · 0,33 | = TRé · 33⁄80 | = (TF − 32) · 11⁄60 |
| nach \ von | Rankine-Skala (°Ra) | Rømer-Skala (°Rø) | Delisle-Skala (°De) | Newton-Skala (°N) |
|---|---|---|---|---|
| TKelvin | = TRa · 5⁄9 | = (TRø − 7,5) · 40⁄21 + 273,15 | = 373,15 − TDe · 2⁄3 | = TN · 100⁄33 + 273,15 |
| TCelsius | = TRa · 5⁄9 − 273,15 | = (TRø − 7,5) · 40⁄21 | = 100 − TDe · 2⁄3 | = TN · 100⁄33 |
| TRéaumur | = TRa · 4⁄9 − 218,52 | = (TRø − 7,5) · 32⁄21 | = 80 − TDe · 8⁄15 | = TN · 80⁄33 |
| TFahrenheit | = TRa − 459,67 | = (TRø − 7,5) · 24⁄7 + 32 | = 212 − TDe · 1,2 | = TN · 60⁄11 + 32 |
| TRankine | = TRa | = (TRø − 7,5) · 24⁄7 + 491,67 | = 671,67 − TDe · 1,2 | = TN · 60⁄11 + 491,67 |
| TRømer | = (TRa − 491,67) · 7⁄24 + 7,5 | = TRø | = 60 − TDe · 0,35 | = TN · 35⁄22 + 7,5 |
| TDelisle | = (671,67 − TRa) · 5⁄6 | = (60 − TRø) · 20⁄7 | = TDe | = (33 − TN) · 50⁄11 |
| TNewton | = (TRa − 491,67) · 11⁄60 | = (TRø − 7,5) · 22⁄35 | = 33 − TDe · 0,22 | = TN |
Temperaturvergleich
| Messwert / Skala | Fahrenheit | Rankine | Réaumur | Celsius | Kelvin |
|---|---|---|---|---|---|
| mittlere Oberflächentemperatur der Sonne | 9 941 °F | 10 400 °Ra | 4 404 °R | 5 505 °C | 5 778 K |
| Schmelzpunkt von Eisen | 2 795 °F | 3 255 °Ra | 1 228 °R | 1 535 °C | 1 808 K |
| Schmelzpunkt von Blei | 621,43 °F | 1081,10 °Ra | 261,97 °R | 327,46 °C | 600,61 K |
| Siedepunkt von Wasser | 212 °F | 671,67 °Ra | 80 °R | 100 °C | 373,15 K |
| höchste im Freien gemessene Lufttemperatur | 136,04 °F | 595,71 °Ra | 46,24 °R | 57,80 °C | 330,95 K |
| Körpertemperatur des Menschen nach Fahrenheit | 96 °F | 555,67 °Ra | 28,44 °R | 35,56 °C | 308,71 K |
| Tripelpunkt von Wasser | 32,02 °F | 491,69 °Ra | 0,01 °R | 0,01 °C | 273,16 K |
| Gefrierpunkt von Wasser | 32 °F | 491,67 °Ra | 0 °R | 0 °C | 273,15 K |
| tiefste Temperatur in Danzig, Winter 1708/09 | 0 °F | 459,67 °Ra | −14,22 °R | −17,78 °C | 255,37 K |
| Schmelzpunkt von Quecksilber | −37,89 °F | 421,78 °Ra | −31,06 °R | −38,83 °C | 234,32 K |
| tiefste im Freien gemessene Lufttemperatur | −128,56 °F | 331,11 °Ra | −71,36 °R | −89,2 °C | 183,95 K |
| Gefrierpunkt von Alkohol | −173,92 °F | 285,75 °Ra | −91,52 °R | −114,40 °C | 158,75 K |
| Siedepunkt von Stickstoff | −320,44 °F | 139,23 °Ra | −156,64 °R | −195,80 °C | 77,35 K |
| absoluter Nullpunkt | −459,67 °F | 0 °Ra | −218,52 °R | −273,15 °C | 0 K |
Einzelnachweise
- ↑ Daniel Gabriel Fahrenheit: Experimente und Beobachtungen über das Gefrieren des Wassers im Vacuum. Phil. Transact. London. Vol. XXXIII, 1724, S. 78–84. In: Arthur von Oettingen (Hrsg.): Ostwald's Klassiker der exakten Wissenschaften, Bd. 57. Engelmann, Leipzig 1894.
Weblinks
- Umrechnung.org – Temperatur-Rechner für mehrere Einheiten
