Grad Fahrenheit

Physikalische Einheit
Einheitenname	Grad Fahrenheit
Einheitenzeichen	$\mathrm {^{\circ }F}$
Physikalische Größe(n)	Temperatur
Formelzeichen	$T;\,\Delta T$
Dimension	${\mathsf {\Theta }}$
System	Angloamerikanisches Maßsystem
Benannt nach	Daniel Gabriel Fahrenheit

Grad Fahrenheit ist eine Maßeinheit der Temperatur. Sie wurde nach Daniel Gabriel Fahrenheit benannt.

Fahrenheits Festlegungen

Fahrenheit-Denkmal in Danzig

Fahrenheit entwickelte seine Temperaturskala nach einem Besuch bei dem dänischen Astronomen Ole Rømer in Kopenhagen. Rømer war der Erste, der ein Thermometer entwickelte, welches mit Hilfe zweier Fixpunkte kalibriert wurde. 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 26,9 Grad.

Fahrenheit verwendete demgegenüber als Nullpunkt seiner Skala die tiefste Temperatur, die er mit einer Mischung aus Eis, Wasser und Salmiak (= Ammoniumchlorid) oder Seesalz (Kältemischung) erzeugen konnte: −17,8 °C. Dadurch wollte er negative Temperaturen vermeiden, wie sie bei der Rømer-Skala schon im normalen Alltagsgebrauch auftraten.

Als zweiten und dritten Fixpunkt legte Fahrenheit 1714 den Gefrierpunkt des reinen Wassers (Eispunkt) bei 32 °F und die Körpertemperatur eines gesunden Menschen bei 96 °F fest. Allerdings entsprechen 96 °F rund 35,6 °C; dieser Wert liegt, verglichen mit heute üblichen Messmethoden, deutlich unterhalb des menschlichen Normaltemperaturbereichs.

Weiterentwicklung

Thermometer mit Celsius-Skala (links) und Fahrenheit-Skala (rechts)

Der Nachteil dieser Skala bestand darin, dass mit der verbesserten Genauigkeit von Messungen im 19. Jahrhundert insbesondere der untere und der obere Fixpunkt nicht hinreichend genau reproduzierbar waren. Es wurde damit eine Neudefinition der Skala nötig. 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.

Seit den 1860er Jahren, und gesetzlich eingeführt in den Vereinigten Staaten mit dem Mendenhall Order von 1893, versuchte man die hergebrachten Einheiten (customary units) des angloamerikanischen Maßsystems an die Definitionen des internationalen metrischen Systems anzubinden. Seit dieser Zeit war die Fahrenheit-Skala durch die Skala des hundertteiligen Thermometers definiert, und hatte damit also als Fixpunkte den Gefrierpunkt (gleich 32 °F) und den Siedepunkt des Wassers (gleich 212 °F). Seit 1948, als das hundertteilige Thermometer in Celsius-Skala umbenannt und neu definiert wurde, ist die Fahrenheitskala indirekt durch die Kelvin-Skala definiert.

Die Fahrenheit-Skala war im 18. und frühen 19. Jahrhundert auch in Europa verbreitet (neben anderen, nun gänzlich unüblichen Skalen); erst mit der Durchsetzung des metrischen Systems seit dem mittleren 19. Jahrhundert hat sich in Kontinentaleuropa die Celsius-Skala durchgesetzt. In Großbritannien blieb die Fahrenheit-Skala länger in Gebrauch. Dort wurde sie zudem auch für die Definition gewisser anderer imperialer Maßeinheiten verwendet; so war etwa im Weights and Measures Act von 1855 das Yard definiert anhand eines Norm-Yards aus Bronze und Gold bei einer Temperatur von 62 °F. Kopien dieses Norm-Yards, die herstellungsbedingt leichte Abweichungen aufwiesen, wurden durch die Angabe von leicht abweichenden Temperaturen geeicht (zwischen 61,94 und 62,16 °F).

Die offizielle Einführung des metrischen Systems (metrication) wurde in Großbritannien bereits ab 1818 diskutiert und zwischen 1965 und 1980 aktiv vorangetrieben, dann aber wieder aufgegeben. Zwingend wurde die Einführung erst mit der Mitgliedschaft in der Europäischen Wirtschaftsgemeinschaft ab 1995 umgesetzt. In inoffiziellen Publikationen, besonders in Wetterprognosen, wurde die Fahrenheit-Skala in Großbritannien auch nach 1995 verwendet, allerdings mit abnehmender Tendenz.

Offizielle Verwendung findet die Fahrenheit-Skala nur noch in den USA und ihren Außengebieten, in Belize sowie auf den Bahamas und den Cayman Islands.

Umrechnung

Im Folgenden werden einige Umrechnungstabellen für verschiedene Temperaturwerte und -Einheiten angegeben.

Temperaturskalen

Übersicht über die klassischen Temperaturskalen

Einheit	Einheiten­zeichen	unterer Fixpunkt F1	oberer Fixpunkt F2	Skalen­inter­vall	Erfinder	Jahr der Ent­ste­hung	Verbrei­tungs­gebiet
Kelvin	K	T0 = 0 K	TTri(H2O) = 273,16 K	${\frac {F_{2}-F_{1}}{273{,}16}}$	William Thomson Baron Kelvin	1848	weltweit (SI-Einheit)
Grad Celsius	°C	TSchm(H2O) = 0 °C	TSied(H2O) = 100 °C	${\frac {F_{2}-F_{1}}{100}}$	Anders Celsius	1742	weltweit
Grad Fahrenheit	°F	TKältem. = 0 °F	TMensch = 96 °F	${\frac {F_{2}-F_{1}}{96}}$	Daniel Fahrenheit	1714	USA
Grad Rankine	°Ra, °R	T0 = 0 °Ra	–	$1\,^{\circ }\mathrm {Ra} \;{\stackrel {\mathrm {def} }{=}}\;1\,^{\circ }\mathrm {F}$	William Rankine	1859	USA
Grad Delisle	°De, °D	TSchm(H2O) = 150 °De	TSied(H2O) = 0 °De	${\frac {F_{1}-F_{2}}{150}}$	Joseph-Nicolas Delisle	1732	Russland (19. Jhd.)
Grad Réaumur	°Ré, °Re, °R	TSchm(H2O) = 0 °Ré	TSied(H2O) = 80 °Ré	${\frac {F_{2}-F_{1}}{80}}$	René-Antoine Ferchault de Réaumur	1730	Westeuropa bis Ende 19. Jhd.
Grad Newton	°N	TSchm(H2O) = 0 °N	TSied(H2O) = 33 °N	${\frac {F_{2}-F_{1}}{33}}$	Isaac Newton	≈ 1700	keines
Grad Rømer	°Rø	TSchm(Lake) = 0 °Rø	TSied(H2O) = 60 °Rø	${\frac {F_{2}-F_{1}}{60}}$	Ole Rømer	1701	keines
Anmerkungen zur Tabelle:

Temperaturumrechnung

Umrechnung zwischen den Temperatureinheiten

→ von →		Kelvin (K)	Grad Celsius (°C)	Grad Réaumur (°Ré)	Grad Fahrenheit (°F)
↓ nach ↓
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
→ von →		Grad Rankine (°Ra)	Grad Rømer (°Rø)	Grad Delisle (°De)	Grad Newton (°N)
↓ nach ↓
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

Fixpunkte gebräuchlicher Temperaturskalen

	Grad Celsius	Kelvin	Grad Fahrenheit	Grad Rankine	Grad Réaumur
Siedepunkt von Wasser bei Normaldruck a)	100,00 °C	373,15 K	212,00 °F	671,67 °Ra	80,00 °R
„Körpertemperatur des Menschen“ nach Fahrenheit	35,56 °C	308,71 K	96,00 °F	555,67 °Ra	28,44 °R
Tripelpunkt von Wasser	0,01 °C	273,16 K	32,018 °F	491,688 °Ra	0,01 °R
Gefrierpunkt von Wasser bei Normaldruck	0,00 °C	273,15 K	32,00 °F	491,67 °Ra	0,00 °R
tiefste Temperatur in Danzig, Winter 1708/09	−17,78 °C	255,37 K	0,00 °F	459,67 °Ra	−14,22 °R
absoluter Nullpunkt	−273,15 °C	0 K	−459,67 °F	0 °Ra	−218,52 °R
Die Fixpunkte zur Festsetzung der jeweiligen Skala sind farblich hervorgehoben. a) Bis 1954 war das Grad Celsius so definiert, dass der Siedepunkt bei Normaldruck exakt 100 °C war; seit der Neudefinition gilt der Wert von 100 °C für einen Druck, der minimal darüber liegt.

Postwertzeichen

Zum 300. Jahrestag der Einführung der Fahrenheitskala gab die Deutsche Post AG am 3. November 2014 ein Sonderpostwertzeichen im Wert von 60 Eurocent heraus. Der Markenentwurf stammt von den Grafikern Thomas und Martin Poschauko.

Weblinks

 Commons: Grad Fahrenheit – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Fahrenheit in Celsius – Umrechnung
• 10-Euro-Gedenkmünze „300 Jahre Fahrenheit-Skala“, BMF, Ausgabebeschluss für November 2014 in Kupfer-Nickel und 625/1000-Silber