Перевод температуры из фаренгейтов в цельсий¶

Перевод температуры из фаренгейтов в цельсий — математическое преобразование значения температуры, измеренной по шкале Фаренгейта (°F), в шкалу Цельсия (°C). Шкала Фаренгейта применяется преимущественно в США и некоторых странах Карибского бассейна, шкала Цельсия — в большинстве государств мира, включая Россию. Для перевода используется линейная формула, основанная на разном расположении точек замерзания и кипения воды в обеих шкалах.

¶История шкал

Шкала Фаренгейта предложена немецко-прусским физиком Даниэлем Габриэлем Фаренгейтом в 1724 году. Первоначальная реперная система основывалась на трёх точках: температуре смеси льда, воды и нашатырного спирта (0 °F), температуре тающего льда (32 °F) и температуре тела здорового человека (около 96 °F). Позднее точка кипения воды при нормальном атмосферном давлении была уточнена до 212 °F.

Шкала Цельсия предложена шведским астрономом Андерсом Цельсием в 1742 году. Изначально ноль градусов соответствовал точке замерзания воды, а 100 — точке её кипения; направление шкалы позднее было инвертировано. В 1948 году на девятой Генеральной конференции по мерам и весам шкала официально получила название «Цельсий», а её определение было связано с кельвином.

¶Формула перевода

Основная формула перевода температуры из фаренгейтов в цельсий:

°C = (°F − 32) × 5/9

Альтернативный вариант с десятичным коэффициентом:

°C = (°F − 32) ÷ 1.8

Формула выводится из линейного соотношения между шкалами: разница между точками замерзания и кипения воды составляет 180 делений в шкале Фаренгейта и 100 делений в шкале Цельсия, отсюда отношение 100/180 = 5/9. Смещение на 32 °F обусловлено тем, что ноль шкалы Фаренгейта не совпадает с нулём шкалы Цельсия.

¶Порядок вычисления

Алгоритм перевода состоит из двух действий:

1. Из показания по Фаренгейту вычитается число 32.
2. Разность умножается на 5/9 (или делится на 1.8).

Пример: перевести 98,6 °F (нормальная температура тела человека) в градусы Цельсия.

• 98,6 − 32 = 66,6
• 66,6 × 5/9 = 37

Таким образом, 98,6 °F соответствует 37 °C.

¶Таблица соответствия

Отдельно стоит отметить точку −40 °F = −40 °C — единственную точку, в которой значения обеих шкал совпадают. Это удобно для быстрой проверки расчётов.

¶Обратный перевод

Для перевода из градусов Цельсия в фаренгейты используется обратная формула:

°F = °C × 9/5 + 32

или

°F = °C × 1.8 + 32

¶Приближённые методы

Для быстрой оценки без калькулятора применяются приближённые правила:

• Умножение на 2 с поправкой. Температуру по Фаренгейту умножают на 2, а от полученного результата отнимают 10% (или вычитают 1/10). Метод даёт небольшую погрешность, приемлемую для бытовых целей.
• Формула «минус 30, делить на два» — грубая оценка для положительных температур: (°F − 30) / 2. При 98,6 °F даёт 34,3 °C вместо 37 °C.
• Для диапазона −40…+150 °F используется правило «минус 32, делить на два» с поправкой на 10%.

Приближённые методы не предназначены для научных и медицинских расчётов.

¶Применение

Перевод шкал требуется при работе с импортным оборудованием, рецептурой, метеорологическими данными и медицинскими приборами. В России и странах СНГ бытовые и медицинские термометры, как правило, отградуированы по шкале Цельсия, тогда как в США бытовые термометры, прогнозы погоды и кулинарные рецепты используют градусы Фаренгейта. Медицинские нормы, такие как порог лихорадки, формулируются в обеих шкалах: 38 °C = 100,4 °F.

¶Источники

• ГОСТ 8.593-2015. Государственная система обеспечения единства измерений. Градусники медицинские. Типовые методические указания по поверке.
• Батищев Г. С. Метрология, измерения и единицы измерений величин.
• Гуцало Е. П. Физика. Общий курс.
• Справочник по физике для инженеров и учащихся вузов (под ред. Г. С. Батищева).
• Статья «Fahrenheit temperature scale» // Encyclopædia Britannica.