Ubinadamu ulijifunza kupima joto takriban miaka 400 iliyopita. Lakini vyombo vya kwanza vinavyofanana na vipimajoto vya kisasa vilionekana tu katika karne ya 15. Mvumbuzi wa kipimajoto cha kwanza alikuwa mwanasayansi Gabriel Fahrenheit. Kwa jumla, mizani kadhaa ya joto iligunduliwa ulimwenguni, zingine zilikuwa maarufu zaidi na bado zinatumika leo, zingine polepole ziliacha kutumika.

Mizani ya joto ni mifumo ya maadili ya joto ambayo inaweza kulinganishwa na kila mmoja. Kwa kuwa hali ya joto sio kiasi ambacho kinaweza kupimwa moja kwa moja, thamani yake inahusishwa na mabadiliko katika hali ya joto ya dutu (kwa mfano, maji). Kwenye mizani yote ya joto, kama sheria, alama mbili zimeandikwa, zinazolingana na hali ya joto ya mpito ya dutu iliyochaguliwa ya thermometri katika awamu tofauti. Hizi ndizo zinazoitwa pointi za kumbukumbu. Mifano ni pamoja na sehemu inayochemka ya maji, sehemu ya ugandishaji ya dhahabu, n.k. Moja ya pointi inachukuliwa kama asili. Muda kati yao umegawanywa katika idadi fulani ya makundi sawa, ambayo ni moja. Shahada moja inakubaliwa ulimwenguni kote kama kitengo.

Mizani ya halijoto maarufu na inayotumika sana duniani ni mizani ya Celsius na Fahrenheit. Hata hivyo, hebu tuangalie mizani iliyopo kwa utaratibu na jaribu kulinganisha kutoka kwa mtazamo wa urahisi wa matumizi na manufaa ya vitendo. Kuna mizani tano maarufu zaidi:

1. Mizani ya Fahrenheit ilivumbuliwa na Fahrenheit, mwanasayansi wa Ujerumani. Moja ya baridi siku za baridi Mnamo 1709, zebaki kwenye thermometer ya mwanasayansi ilishuka hadi joto la chini sana, ambalo alipendekeza kuchukua kama sifuri kwa kiwango kipya. Sehemu nyingine ya kumbukumbu ilikuwa joto la mwili wa mwanadamu. Kiwango cha kufungia cha maji kwenye kiwango chake kilikuwa +32 °, na kiwango cha kuchemsha +212 °. Mizani ya Fahrenheit sio ya kufikiria sana au rahisi. Hapo awali, ilitumiwa sana kwa sasa - karibu tu nchini Marekani.

2. Kulingana na kipimo cha Reaumur, kilichovumbuliwa na mwanasayansi Mfaransa René de Reaumur mwaka wa 1731, sehemu ya chini ya kumbukumbu ni sehemu ya kuganda kwa maji. Kiwango hicho kinategemea matumizi ya pombe, ambayo hupanuka wakati wa joto; Kipimo hiki sasa hakitumiki.

3. Kwa kipimo cha Selsiasi (kilichopendekezwa na Msweden mnamo 1742), halijoto ya mchanganyiko wa barafu na maji (joto ambalo barafu huyeyuka) huchukuliwa kuwa sifuri; Iliamuliwa kugawanya muda kati yao katika sehemu 100, na sehemu moja ilichukuliwa kama kitengo cha kipimo - digrii Celsius. busara zaidi kuliko kipimo cha Fahrenheit na kipimo cha Reaumur, na sasa inatumika kila mahali.

4. Mizani ya Kelvin ilivumbuliwa mwaka 1848 na Lord Kelvin (Mwanasayansi wa Kiingereza W. Thomson). Sehemu ya sifuri juu yake ililingana na joto la chini kabisa ambalo harakati za molekuli za dutu huacha. Thamani hii ilihesabiwa kinadharia wakati wa kusoma mali ya gesi. Kwa kiwango cha Celsius, thamani hii inalingana na takriban - 273 ° C, yaani zero Celsius ni sawa na 273 K. Kitengo cha kipimo cha kiwango kipya kilikuwa kelvin moja (awali inayoitwa "degree Kelvin").

5. (aliyepewa jina la mwanafizikia wa Uskoti W. Rankin) ana kanuni sawa na mizani ya Kelvin, na kipimo ni sawa na kipimo cha Fahrenheit. Mfumo huu haukuenea sana.

Viwango vya halijoto ambavyo mizani ya Fahrenheit na Celsius hutupa vinaweza kubadilishwa kwa urahisi. Wakati wa kubadilisha "kichwani mwako" (i.e. haraka, bila kutumia meza maalum) viwango vya Fahrenheit kuwa digrii Celsius, unahitaji kupunguza takwimu ya asili kwa vitengo 32 na kuzidisha kwa 5/9. Kinyume chake (kutoka kiwango cha Celsius hadi Fahrenheit) - kuzidisha thamani ya awali kwa 9/5 na kuongeza 32. Kwa kulinganisha: joto katika Celsius ni 273.15 °, katika Fahrenheit - 459.67 °.

Joto ni kiasi cha kimwili kinachoonyesha hali ya thermodynamic ya kitu. Hivi sasa, mbinu kadhaa kuu hutumiwa kupima joto.

Joto Selsiasi

Huko Urusi na nchi zingine kadhaa, pamoja na zile za Uropa, kigezo cha kawaida kinachotumiwa kupima joto ni digrii Celsius. Ilipata jina lake kutoka kwa mwandishi wa kiwango hiki cha joto, Alexander Celsius, ambaye alitoa pendekezo lake mnamo 1742.

Hapo awali, wazo la Celsius lilikuwa msingi wa msingi majimbo ya kujumlisha maji: kwa hivyo, joto lake la kufungia lilichukuliwa kama digrii 0. Kwa hivyo, halijoto chini ya 0, yaani, zile ambazo maji yako katika hali dhabiti, ziliainishwa kuwa joto hasi. Kiwango cha kuchemsha cha maji kilichukuliwa kuwa digrii 100: pointi hizi za kumbukumbu zilituruhusu kuhesabu safu ya digrii 1 Celsius.

Baadaye, kiwango cha Kelvin kilitengenezwa, ikichukua sifuri kabisa, yaani, kiwango cha chini cha halijoto kinachowezekana kimwili, zaidi ya digrii 0 Kelvin (au 0), mizani ya Kelvin na Selsiasi ililetwa katika mstari mmoja na mwingine. Sasa, ili kuweka joto la dutu katika digrii Celsius, unahitaji kuongeza 273.15 kwa joto kwenye kiwango cha Kelvin.

Joto la Fahrenheit

Mwanasayansi wa Ujerumani Gabriel Fahrenheit aliendeleza kiwango chake karibu wakati huo huo na Celsius: mnamo 1724. Yeye, kama Celsius, alizingatia majimbo ya maji, lakini aliwateua kwa idadi tofauti. Kwa hivyo, maji kwenye kiwango cha Fahrenheit ni digrii 32, na kiwango cha kuchemsha ni digrii 212. Kulingana na aina hii ya joto, thamani ya moja ilipimwa, ambayo ni 1/180 ya tofauti kati ya pointi za kufungia na za kuchemsha za maji kwa digrii.

Uhusiano kati ya halijoto ya Selsiasi na Fahrenheit

Ili kutekeleza viwango vya joto kutoka kwa kiwango cha Celsius hadi kiwango cha Fahrenheit na nyuma, kuna fomula maalum: kwa mfano, joto la Celsius = (joto la Fahrenheit - 32) * 5/9. Kwa mfano, nyuzi joto 120 kulingana na fomula hii itakuwa sawa na nyuzi joto 48.9.

Ili kubadilisha nyuma, unaweza kutumia fomula ifuatayo: Joto la Fahrenheit = joto la Celsius * 9/5 + 32. Kwa mfano, nyuzi joto 20 kulingana na fomula hii zitalingana na digrii 68 Fahrenheit. Zaidi ya hayo, fomula hizi zote mbili pia zinaweza kutumika kubadilisha viwango vya joto hasi vya Selsiasi hadi kiwango cha Fahrenheit.

Sio tu wanasayansi wanaozingatia viashiria vya joto katika kazi za kisayansi, lakini pia watu wa kawaida kupanga kutoka na kutojua nguo za kuchagua. KATIKA nchi mbalimbali Kuna mifumo yao ya kipimo, maarufu zaidi. Wananchi wa Kirusi wanafahamu kiwango cha Celsius huko Amerika, maendeleo ya Fahrenheit ni maarufu zaidi.

Kipimo katika Celsius

Katika Urusi na nchi nyingi za Ulaya, wakati wa kuzungumza juu ya viashiria vya joto, watu wanamaanisha kipimo katika Celsius. Kiwango cha joto kiligunduliwa mnamo 1742 na Alexander Celsius. Alikuwa mtu wa ajabu ambaye aliunda kitabu cha maandishi juu ya hesabu, alishiriki katika safari ya miaka 4 na kutembelea taasisi maarufu za unajimu. Bado, jina la mwanasayansi wa Uswidi kamwe haliachi midomo yetu shukrani kwa kiwango chake maarufu, ambacho kina mgawanyiko 100 na kilitengenezwa kwa kuchambua majimbo yanayowezekana ya maji.

Nadharia inategemea Vipengele vya urekebishaji wa maji. Maji huganda kwa joto chini ya sifuri. Viashiria vya joto vinavyolingana na mchakato wa kugeuza maji kuwa barafu huitwa hasi. Mchakato wa kuchemsha maji unawezekana kwa 100% ( mwonekano unaofahamika Linnaeus alitoa kiwango, kulingana na Celsius, maji yalichemshwa kwa digrii 0 na kuyeyuka kwa digrii 100). Alama hizi za polar zilimpa mwanasayansi fursa ya kuhesabu kiashiria sawa na digrii 1.

Kisha kipimo cha Kelvin kilianza kutumika, kwa kuzingatia kiwango cha chini cha joto, ambayo ni digrii 0. Mizani hii imeletwa katika kufuata. Ili kutaja kiashiria cha joto cha dutu, kilichohesabiwa kwa Celsius, unahitaji kuongeza alama ya joto kwenye kiwango kilichotengenezwa na Kelvin. 273,15 .

Joto la Fahrenheit

Kupima kwa kiwango hiki ni kawaida. Mara nyingi, vifaa vya matibabu vya kigeni na maendeleo ya hali ya hewa hupima joto kwa kiwango cha Fahrenheit. Tunadaiwa mfumo huu wa vipimo vya joto kwa mwanasayansi wa Uholanzi Fahrenheit; Miongoni mwa maendeleo yake ni thermometers ya pombe na zebaki.

Katika miaka ya 20 ya karne ya XVIII. Mwanafizikia aliwasilisha kiwango chake cha joto kwa Jumuiya ya Kifalme ya London. Katika toleo la awali, joto la suluhisho la salini (maji, barafu na kloridi ya amonia katika sehemu sawa) ilichukuliwa kama msingi. Utendaji thabiti unaweza kupatikana kwa sifuri (digrii -17.78 Selsiasi). Katika alama iliyoonyeshwa na Fahrenheit kama digrii 32, mchanganyiko ulianza kuyeyuka. Kiashiria cha tatu kilionyeshwa joto mojawapo binadamu sawa na digrii 96.

Jinsi ya kuelezea uwepo wa viashiria vya sehemu? Labda walipatikana kwa sababu ya ukweli kwamba alama ya sifuri ilichaguliwa wakati wa baridi katika jiji la Gdansk. Baadaye, mwanasayansi wa Uholanzi alilazimika kufanya mazoezi ili kupata thamani inayoweza kuzaliana vizuri; kisha suluhisho la saline lilianza kutumika. Mwanasayansi hakuwa na fursa ya kupata suluhisho la saline ya hali ya juu kwa kazi yake. Mapungufu haya hayakuweza kuzuia umaarufu wa kiwango cha joto.

Kiwango cha Fahrenheit kilipendwa hasa na wanasayansi wanaozungumza Kiingereza katikati ya karne iliyopita; Wazungu basi walianza kupendelea mfumo uliotengenezwa na Celsius. Wamarekani bado wanapima joto katika Fahrenheit; Ni wazi kwao kuwa ni bora kuweka joto la chumba 68°F.

Machapisho ya Uingereza katika ripoti za hali ya hewa hufuata mbinu hii: yanaonyesha viashirio katika Selsiasi na kutoa tafsiri kwa kipimo cha Fahrenheit. Hii inaruhusu watu kuchagua mfumo wao wa digrii na huwa na kukuza mmoja wao. wachambuzi karne zilizopita.

Je, halijoto hulinganishwaje kwenye mizani tofauti?

Kuna fomula zinazofaa ambazo hukuruhusu kutafsiri haraka viashiria. Ili kuelewa ni thamani gani kwenye kiwango cha Fahrenheit ni alama ya joto katika Celsius, inafaa kutumia fomula maalum. Halijoto katika mfumo wa Selsiasi inaweza kuhesabiwa kama ifuatavyo: Alama ya mizani ya Fahrenheit - 32, zidisha thamani inayotokana na 5/9. Kwa hivyo, nyuzi joto 120 ni sawa na 48.9 katika Selsiasi.

Jinsi ya kuhesabu halijoto ya Fahrenheit kutoka kwa data inayopatikana ya Celsius? Tunafanya operesheni ifuatayo ya hisabati: Thamani ya kiwango cha Celsius * 9/5 ongeza 32. 20 digrii Mfumo wa Ulaya Vipimo vya halijoto ni nyuzi joto 60 Fahrenheit.

Halijoto katika digrii Fahrenheit si geni sasa. Mara nyingi huonyeshwa kwenye vyombo vingi vya kigeni, hasa kwenye vipimajoto vya matibabu na hali ya hewa. Mizani ya Fahrenheit ndiyo kipimo maarufu zaidi cha halijoto nje ya mfumo wa SI. Tuliamua kuchimba kidogo katika historia na kuelezea kwa wasomaji wadadisi wa tovuti yetu historia ya uundaji wa hii ya zamani sana, lakini bado ni maarufu katika baadhi ya nchi, kiwango cha joto.

Katika vitabu vingi vya kumbukumbu, pamoja na Wikipedia ya Kirusi, Daniel Gabriel Fahrenheit anatajwa kuwa mwanafizikia wa Ujerumani. Hata hivyo, kulingana na Encyclopedia Britannica, alikuwa mwanafizikia wa Uholanzi aliyezaliwa Poland huko Gdansk mnamo Mei 24, 1686. Fahrenheit mwenyewe alitengeneza vyombo vya kisayansi na mwaka wa 1709 aligundua kipimajoto cha pombe, na mwaka wa 1714 kipimajoto cha zebaki.

Mnamo 1724, Fahrenheit alikua mshiriki wa Jumuiya ya Kifalme ya London na akaionyesha kiwango chake cha joto. Kiwango kilijengwa kwa kuzingatia pointi tatu za kumbukumbu. Katika toleo la asili (ambalo lilibadilishwa baadaye), alichukua joto la suluhisho la brine (barafu, maji na kloridi ya amonia kwa uwiano wa 1: 1: 1) kama hatua ya sifuri. Joto la suluhisho hili lilitulia kwa 0 °F (-17.78 °C). Hatua ya pili ya 32 ° F ilikuwa kiwango cha barafu, i.e. joto la mchanganyiko wa barafu na maji katika uwiano wa 1: 1 (0 °C). Jambo la tatu ni joto la kawaida mwili wa binadamu, ambapo alihusisha 96 °F.

Kwa nini nambari za kushangaza, zisizo za pande zote zilichaguliwa? Kulingana na hadithi moja, awali Fahrenheit alichagua zaidi joto la chini, kipimo ndani yake mji wa nyumbani Gdansk katika majira ya baridi ya 1708/09 Baadaye, ilipohitajika kufanya joto hili liweze kuzaliana vizuri, alitumia ufumbuzi wa salini ili kuzalisha tena. Ufafanuzi mmoja wa usahihi wa hali ya joto iliyopatikana ni kwamba Fahrenheit hakuwa na uwezo wa kufanya ufumbuzi mzuri wa brine ili kupata utungaji sahihi wa usawa wa eutectic wa kloridi ya amonia (yaani, anaweza kuwa amefuta chumvi kadhaa, na sio kabisa).

Moja zaidi hadithi ya kuvutia kuhusishwa na barua kutoka kwa Fahrenheit kwenda kwa rafiki yake Herman Boerhaave. Kulingana na barua hiyo, kiwango chake kiliundwa kulingana na kazi ya mwanaanga Olof Römer, ambaye Fahrenheit alikuwa amewasiliana naye hapo awali. Katika kiwango cha Roemer, ufumbuzi wa salini hufungia kwa digrii sifuri, maji kwa digrii 7.5, joto la mwili wa binadamu linachukuliwa kuwa digrii 22.5 na maji ya kuchemsha kwa digrii 60 (kuna maoni kwamba hii ni sawa na sekunde 60 kwa saa). Fahrenheit ilizidisha kila nambari na nne ili kuondoa sehemu ya sehemu. Katika kesi hii, kiwango cha kuyeyuka cha barafu kiligeuka kuwa digrii 30. , na joto la mtu ni digrii 90. Alikwenda mbali zaidi na kusonga kiwango ili sehemu ya barafu iwe digrii 32, na joto la mwili wa mwanadamu lilikuwa digrii 96. Kwa hivyo, iliwezekana kugawanya muda kati ya alama hizi mbili, ambazo zilifikia digrii 64, kwa kugawanya mara kwa mara kwa nusu. (64 ni 2 hadi mamlaka ya sita).

Nilipopima kiwango cha kuchemsha cha maji kwa vipimajoto vyangu vilivyosawazishwa, thamani ya Fahrenheit ilikuwa takriban 212 °F. Baadaye, wanasayansi waliamua kufafanua upya kiwango, kuhusisha thamani halisi sehemu mbili za marejeleo zinazoweza kuzaliana vizuri: kiwango myeyuko cha barafu ifikapo 32°F na kiwango cha mchemko cha maji 212°F. Wakati huo huo, halijoto ya kawaida ya binadamu katika kipimo hiki baada ya vipimo vipya na sahihi zaidi iligeuka kuwa karibu 98 °F, na si 96 °F.

Kiwango cha Fahrenheit kimekuwepo kwa miaka 290. Katika nchi zinazozungumza Kiingereza, ilikuwa kiwango cha kipaumbele katika tasnia, dawa na hali ya hewa hadi miaka ya 60 ya karne ya 20. Baadaye, nchi za Ulaya zilibadilisha kiwango cha Celsius. Lakini bado kuna uhusiano maalum na kiwango cha Fahrenheit nchini Marekani. Mara nyingi watoto au akina mama wa nyumbani huko Amerika hawajui joto la hewa la 20 ° C ni nini. Ni nyingi au kidogo? 68°F ni jambo lingine kila kitu huwa wazi kwa kila mtu. Kwa hiyo, utabiri wa hali ya hewa nchini Marekani daima huwa na halijoto katika digrii Fahrenheit.

Magazeti ya Uingereza huwa yanaripoti halijoto ya hewa katika nyuzi joto Selsiasi, lakini pia hutoa jedwali la ubadilishaji kuwa Fahrenheit. Vichwa vya habari katika magazeti ya Uingereza huwa vinaonyesha nyuzi joto hasi na Fahrenheit kwa zile chanya. Mnamo Februari 2006 katika gazeti kubwa zaidi The Nyakati Makala ilichapishwa kuhusu saikolojia ya utabiri wa hali ya hewa, ambayo ilisema kuwa -6 °C inasikika baridi zaidi kwa mtu kuliko 21 °F, na 94 °F inasikika ya kuvutia zaidi kuliko 34 °C.

Kubadilisha digrii Fahrenheit hadi digrii Selsiasi na kinyume chake si vigumu. Kwa urahisi wako hapa chini ukurasa wa nyumbani Tovuti ina kikokotoo cha halijoto mtandaoni ambacho hubadilisha Fahrenheit hadi Selsiasi papo hapo.

nchi, lakini mwishoni mwa miaka ya 1960 na mapema miaka ya 1970 ilikuwa karibu kubadilishwa na kiwango cha Celsius. Ni katika Jamaika, Marekani na Kanada pekee ndipo kipimo cha Fahrenheit ambacho bado kinatumika sana kwa matumizi ya nyumbani.

Kiwango hicho kimepewa jina la mwanasayansi wa Ujerumani Gabriel Fahrenheit ambaye aliipendekeza mnamo 1724.

Kwa kipimo cha Fahrenheit, kiwango cha kuyeyuka kwa barafu ni +32 °F na kiwango cha kuchemsha cha maji ni +212 °F (kwa shinikizo la kawaida la anga). Zaidi ya hayo, digrii Fahrenheit ni sawa na 1/180 ya tofauti kati ya halijoto hizi. Masafa ya 0°...+100° Fahrenheit takriban inalingana na masafa −18°...+38° Selsiasi. Sifuri kwenye kipimo hiki imedhamiriwa na kiwango cha kuganda cha mchanganyiko wa maji, barafu na amonia, na 100 ° F ni joto la kawaida la mwili wa mwanadamu (hata hivyo, Fahrenheit haikuwa sahihi katika kipimo cha mwisho: joto la kawaida la mwili wa mwanadamu. ni 97.9 °F). Kulingana na toleo moja, Fahrenheit alichukua joto la mwili wa mke wake, ambaye hakuwa na afya wakati joto lilipimwa, kuwa digrii 100 kwenye kiwango cha joto - hii ndiyo iliyosababisha uhakika wa centigrade kuhama kwa 2.1 ° F, na sio. kosa la kipimo yenyewe.

Uongofu wa hesabu

Digrii moja ya Selsiasi ni sawa na nyuzi joto 5/9, na halijoto ya Fahrenheit inahusiana na halijoto ya Selsiasi kwa fomula zifuatazo.

Kutoka Celsius hadi Fahrenheit:

Kutoka Fahrenheit hadi Celsius:

Viungo

  • Kubadilisha halijoto iliyoonyeshwa kwa digrii Fahrenheit hadi mifumo mingine

Wikimedia Foundation.

2010.

    Tazama "kipimo cha Fahrenheit" ni nini katika kamusi zingine: FAHRENHEIT SALE, kipimo cha halijoto kulingana na kiwango cha kuganda (32°F) na kiwango cha mchemko (212°F) cha maji. Muda kati ya pointi hizi umegawanywa katika sehemu 180 sawa. Ingawa kipimo cha Fahrenheit baadaye kilibadilishwa na kipimo cha Celsius, ... ...

    Kamusi ya ensaiklopidia ya kisayansi na kiufundi Fahrenheit - Farenheito skalė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Temperatūros skalė, kurioje vandens virimo taškas atitinka 212 °F, o jo užšalimo taškas – 32 °F. atitikmenys: engl. Kiwango cha Fahrenheit vok. Fahrenheits Skala, f rus. kipimo...