Pređi na sadržaj

Stepen farenhajta

S Vikipedije, slobodne enciklopedije
Farenhajt preusmerava ovde. Za druge upotrebe pogledajte stranicu Farenhajt (višeznačna odrednica).
Stepen farenhajta
Termometar sa jedinicama stepena farenhajta (označen na spoljnoj maski) i celzijusa (označen na unutrašnjem brojčaniku). Farenhajtova skala je bila prva standardizovana temperaturna skala koja se široko koristila..
Informacije o jedinici
SistemImperijalni/SAD uobičajeni
JedinicaTemperatura
Simbol°F 
Imenovan poDanijel Gabrijel Farenhajt
   °C   5/9(x − 32)
  Države koje koriste Farenhajtovu skalu
  Države koje koriste Farenhajtovu i Celzijusovu skalu
  Države koje koriste Celzijusovu skalu

Stepen farenhajta (simbol: °F) je skala za merenje temperature nazvana po nemačkom fizičaru Gabrijelu Farenhajtu, koja se zasniva na podeli od 180 delova između tačke mržnjenja i tačke ključanja vode.[1][2] Po ovoj skali led se topi na 32 °F a voda ključa na 212 °F. Normalna temperatura ljudskog tela je 98,6 °F. Sve do 70-ih godina 20. veka Farenhajtova skala se koristila u zemljama engleskog govornog područja. Danas su uglavnom i te zemlje, sem Sjedinjenih Država i Jamajke, prihvatile merenje temperature po stepenu celzijusu.

Farenhajt je usavršio termometar napunivši ga živom umesto alkoholom. Na originalnoj Farenhajtovoj skali 0° označava najveću zimu koja je zabeležena u Gdanjsku 1709. godine. Ona koristi stepen Farenhajta (simbol: °F) kao jedinicu. Postoji nekoliko izveštaja o tome kako je on prvobitno definisao svoju skalu, ali originalni rad sugeriše da je donja tačka definisanja, 0 °F, ustanovljena kao temperatura smrzavanja rastvora slane vode napravljene od mešavine vode, leda i amonijum hlorida (a soli).[3][4] Druga utvrđena granica bila je njegova najbolja procena prosečne temperature ljudskog tela, prvobitno postavljene na 90 °F, a zatim na 96 °F (oko 2,6 °F manje od moderne vrednosti zbog kasnije redefinisanja skale[3]). Međutim, on le primetio srednju tačku od 32 °F, koja se postavlja na temperaturu ledene vode.

U prvim decenijama 18. veka u Holandskoj Republici, Farenhajt[1] je napravio dva revolucionarna prodora u istoriji termometrije.[5] Izmislio je termometar sa živom u staklu (prvi široko korišćen, tačan, praktičan termometar)[5][6] i Farenhajtovu skalu. Farenhajt je bila prva standardizovana temperaturna skala koja se široko koristila, iako je njena upotreba sada ograničena. To je zvanična temperaturna skala u Sjedinjenim Državama (uključujući njihove neinkorporisane teritorije), njihovim slobodno udruženim državama u zapadnom Pacifiku (Palau, Federativne Države Mikronezije i Maršalska ostrva), Kajmanskim ostrvima i bivšoj američkoj koloniji Liberiji. Farenhajt se koristi pored Celzijusove skale u Antigvi i Barbudima i drugim zemljama koje koriste iste meteorološke servise, kao što su Sent Kits i Nevis, Bahami i Beliz. Nekoliko britanskih prekomorskih teritorija još uvek koristi obe skale, uključujući Britanska Devičanska ostrva, Monserat, Angvilu i Bermude.[7] U Ujedinjenom Kraljevstvu, brojke u stepenima Farenhajta se ponekad koriste u novinskim naslovima kako bi se senzacionalizovali toplotni talasi.[8] Sve ostale zemlje sada koriste Celzijusovu skalu, naziv koji je 1948. definisan u čast švedskog astronoma Andersa Celzijusa.

Definicija i konverzija

[uredi | uredi izvor]

Na Farenhajtovoj skali, tačka topljenja vode je 32 °F, a tačka ključanja je 212 °F (pri standardnom atmosferskom pritisku). Ovo postavlja tačke ključanja i smrzavanja vode na 180 stepeni jednu od druge.[9] Prema tome, stepen na Farenhajtovoj skali je 1⁄180 intervala između tačke smrzavanja i tačke ključanja. Na Celzijusovoj skali, tačke smrzavanja i ključanja vode su 100 stepeni jedna od druge. Temperaturni interval od 1 °F jednak je intervalu od 5⁄9 stepeni Celzijusa. Farenhajtova i Celzijusova skala se seku na -40° (tj. −40 °F = −40 °C).

Apsolutna nula je −273.15 °C or −459.67 °F. Rankinova temperaturna skala koristi intervale stepena iste veličine kao oni na Farenhajtovoj skali, osim što je apsolutna nula 0 °R — na isti način na koji Kelvinova temperaturna skala odgovara Celzijusovoj skali, osim što je apsolutna nula 0 K.[9]

Kombinacija simbola stepena (°) praćenog velikim slovom F je konvencionalni simbol za temperaturnu skalu Farenhajta. Broj iza kojeg sledi ovaj simbol (i odvojen od njega razmakom) označava određenu temperaturnu tačku (npr. „galijum se topi na 85,5763 °F“), razliku između temperatura (npr. „izlaz izmenjivača toplote se povećava za 72 °F") ili nesigurnost u temperaturi (npr. "naša standardna nesigurnost je ±5 °F").[10] Simbol za Celzijusovu skalu takođe koristi simbol stepena (°C), dok je simbol za Kelvinovu skalu samo veliko slovo K.[11][12] Numerička vrednost temperaturne razlike ili temperaturnog intervala je ista kada je izražena u stepenima celzijusa ili u kelvinima.

Konverzija (specifična temperaturna tačka)

[uredi | uredi izvor]

Za tačnu konverziju između farenhajta i celzijusa određene temperaturne tačke, mogu se primeniti sledeće formule. Ovde je f vrednost u farenhajtima, a c vrednost u celzijusima:

  • f °Farenhajta do c °celzijusa: (f − 32) °F × 5°C/9°F = (f − 32)/1.8 °C = c °C
  • c °Celzijusa do f °farenhajta: (c °C × 9°F/5°C) + 32 °F = (c × 1.8) °F + 32 °F = f °F

Postoji i tačna konverzija koja koristi jednakost −40 °F = −40 °C. Opet, f je vrednost u farenhajtima, a c vrednost u Celzijusima:

  • f °Farenhajta do c °celzijusa : ((f + 40) ÷ 1.8) − 40 = c.
  • c °Celzijusa do f °farenhajta : ((c + 40) × 1.8) − 40 = f.

Konverzija (temperaturna razlika ili interval)

[uredi | uredi izvor]

Prilikom pretvaranja temperaturnog intervala između °F i °C, koristi se samo ovaj odnos, bez ikakve konstante (u ovom slučaju, interval ima istu numeričku vrednost u kelvinima kao u stepenima celzijusa):

  • f °Farenhajta do c °celzijusa ili kelvina: f °F × 5°C/9°F = f/1.8 °C = c °C = c K
  • c °Celzijusa do f °farenhajta: c °C × 9°F/5°C °F = (c × 1.8) °F = f °F

Istorija

[uredi | uredi izvor]
Danijel Gabrijel Farenhajt, pionir standardizovanog merenja temperature i začetnik ere precizne termometrije.[10] On je izumeo termometar sa živom u staklu (prvi široko korišćen, praktičan, tačan termometar)[6] i Farenhajtovu skalu (prva standardizovana temperaturna skala koja se široko koristi).

Farenhajt je predložio svoju temperaturnu skalu 1724. godine, zasnivajući je na dve referentne tačke temperature. U njegovoj početnoj skali (koja nije konačna Farenhajtova skala), nulta tačka je određena stavljanjem termometra u „mešavinu leda, vode i salis Armoniaci[13] [prevod amonijum hlorida] ili čak morske soli“.[14] Ova kombinacija formira eutektički sistem koji automatski stabilizuje svoju temperaturu: 0 °F je definisano kao ta stabilna temperatura. Druga tačka, 96 stepeni, bila je približno temperatura ljudskog tela (sanguine hominis sani, krvi zdrave osobe).[14] Treća tačka, 32 stepena, označena je kao temperatura leda i vode „bez pomenutih soli“.[14]

Prema nemačkoj priči, Farenhajt je zapravo odabrao najnižu temperaturu vazduha izmerenu u njegovom rodnom gradu Dancigu (Gdanjsk, Poljska) u zimu 1708-09 kao 0 °F, a tek kasnije je imao potrebu da ovu vrednost učini reproducibilnom pomoću slane vode.[15]

Reference

[uredi | uredi izvor]
  1. ^ a b Daniel Gabriel Fahrenheit was born in Danzig (Gdańsk), then a predominantly German-speaking city in the Pomeranian Voivodeship of the Polish–Lithuanian Commonwealth. He later moved to the Dutch Republic at age 15, where he spent the rest of his life (1701–1736).
  2. ^ Robert T. Balmer (2010). Modern Engineering Thermodynamics. Academic Press. str. 9. ISBN 978-0-12-374996-3. Pristupljeno 17. 7. 2011. 
  3. ^ a b Fahrenheit temperature scale, Encyclopædia Britannica Online. 25 September 2015
  4. ^ „Fahrenheit: Facts, History & Conversion Formulas”. Live Science. Pristupljeno 2018-02-09. 
  5. ^ a b Bolton, Henry Carrington: Evolution of the Thermometer, 1592–1743. (Easton, PA: Chemical Publishing Company, 1900). Henry Carrington Bolton (1900): "[...] The origin of a prime invention is sometimes obscured by the failure of the discoverer to claim definitely the product of his inspiration owing to the fact that he himself failed to appreciate its high importance and its utility. The task of sketching the origin of the thermometer is fraught with similar difficulties; the actual inventor is known only at second hand, its development from a crude toy to an instrument of precision occupied more than a century, and its early history is encumbered with erroneous statements that have been reiterated with such dogmatism that they have received the false stamp of authority."
  6. ^ a b Knake, Maria (april 2011). „The Anatomy of a Liquid-in-Glass Thermometer”. AASHTO re:source, formerly AMRL (aashtoresource.org). Pristupljeno 4. 8. 2018. „For decades mercury thermometers were a mainstay in many testing laboratories. If used properly and calibrated correctly, certain types of mercury thermometers can be incredibly accurate. Mercury thermometers can be used in temperatures ranging from about -38 to 350°C. The use of a mercury-thallium mixture can extend the low-temperature usability of mercury thermometers to -56°C. (...) Nevertheless, few liquids have been found to mimic the thermometric properties of mercury in repeatability and accuracy of temperature measurement. Toxic though it may be, when it comes to LiG [Liquid-in-Glass] thermometers, mercury is still hard to beat.” 
  7. ^ Countries That Use Fahrenheit 2021
  8. ^ „Newspapers run hot and cold over Celsius and Fahrenheit”. the Guardian. 29. 12. 2014. 
  9. ^ a b Walt Boyes (2009). Instrumentation Reference Book. Butterworth-Heinemann. str. 273—274. ISBN 978-0-7506-8308-1. Pristupljeno 17. 7. 2011. 
  10. ^ a b Grigull, Ulrich (1966). Fahrenheit, a Pioneer of Exact Thermometry. (The Proceedings of the 8th International Heat Transfer Conference, San Francisco, 1966, Vol. 1, pp. 9–18.)
  11. ^ Bureau International des Poids et Mesures, Le Système international d’unités (SI) / The International System of Units (SI), 9th ed. (Sèvres: Bureau, 2019), §5.3, sub§5.4.3.
  12. ^ Preston–Thomas, H. (1990). „The International Temperature Scale of 1990 (ITS-90)” (PDF). Metrologia. 27 (1): 6. Bibcode:1990Metro..27....3P. doi:10.1088/0026-1394/27/1/002. Pristupljeno 17. 7. 2011. 
  13. ^ "Sal Armoniac" was an impure form of ammonium chloride. The French chemist Nicolas Lémery (1645–1715) discussed it in his book Cours de Chymie (A Course of Chemistry, 1675), describing where it occurs naturally and how it can be prepared artificially. It occurs naturally in the deserts of northern Africa, where it forms from puddles of animal urine. It can be prepared artificially by boiling 5 parts of urine, 1 part of sea salt, and ½ part of chimney soot until the mixture has dried. The mixture is then heated in a sublimation pot until it sublimates; the sublimated crystals are sal Armoniac. See:
    • Nicolas Lémery, Cours de chymie … , 7th ed. (Paris, France: Estienne Michallet, 1688), Chapitre XVII: du Sel Armoniac, pp. 338–339.
    • English translation: Nicolas Lémery with James Keill, trans., A Course of Chymistry … , 3rd ed. (London, England: Walter Kettilby, 1698), Chap. XVII: of Sal Armoniack, p. 383. Available on-line at: Heinrich Heine University (Düsseldorf, Germany)
  14. ^ a b v Fahrenheit, Daniele Gabr. (1724) Experimenta & observationes de congelatione aquæ in vacuo factæ a D. G. Fahrenheit, R. S. S (Experiments and observations on water freezing in the void by D. G. Fahrenheit, R. S. S.), Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 33  (382):  78 (March–April 1724). Cited and translated in http://www.sizes.com:80/units/temperature_Fahrenheit.htm Arhivirano na sajtu Wayback Machine (11. maj 2008)
  15. ^ „Wetterlexikon - Lufttemperatur” (na jeziku: nemački). Deutscher Wetterdienst. Arhivirano iz originala 15. 10. 2013. g. Pristupljeno 13. 12. 2013. 

Literatura

[uredi | uredi izvor]

Spoljašnje veze

[uredi | uredi izvor]
Stepen farenhajta na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Степен_фаренхајта&oldid=28443214”