Fahrenheit

A escala Fahrenheit () é uma escala de temperatura baseada em uma proposta em 1724 pelo físico Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736). Ele usa o grau Fahrenheit (símbolo: °F) como unidade. Existem vários relatos de como ele originalmente definiu sua escala, mas o artigo original sugere que o ponto de definição mais baixo, 0 °F, foi estabelecido como a temperatura de congelamento de uma solução de salmoura feita de uma mistura de água, gelo e cloreto de amônio (um sal). O outro limite estabelecido foi sua melhor estimativa da temperatura média do corpo humano, originalmente fixada em 90 °F, depois 96 °F (cerca de 2,6 °F a menos que o valor moderno devido a uma redefinição posterior da escala).

Durante grande parte do século 20, a escala Fahrenheit foi definida por dois pontos fixos com uma separação de 180 °F: a temperatura na qual a água pura congela foi definida como 32 °F e o ponto de ebulição da água foi definido como 212 °F, tanto ao nível do mar quanto sob pressão atmosférica padrão. Agora é formalmente definido usando a escala Kelvin e, portanto, em última análise, pela constante de Boltzmann, a constante de Planck e a segunda (definida como um número específico de ciclos da frequência de transição hiperfina do estado fundamental imperturbável do átomo de césio-133).

Ele continua a ser usado oficialmente nos Estados Unidos (incluindo seus territórios não incorporados), seus estados livremente associados no Pacífico Ocidental (Palau, os Estados Federados da Micronésia e as Ilhas Marshall), as Ilhas Cayman e a antiga América colônia da Libéria. Fahrenheit é usado ao lado da escala Celsius em Antígua e Barbuda e outros países que usam o mesmo serviço meteorológico, como Saint Kitts e Nevis, Bahamas e Belize. Um punhado de territórios ultramarinos britânicos, incluindo as Ilhas Virgens, Montserrat, Anguilla e Bermuda, ainda usam ambas as escalas. Todos os outros países agora usam Celsius ("centígrados" até 1948), uma escala formalizada cerca de 20 anos após a escala Fahrenheit. O Reino Unido começou a mudar de Fahrenheit para Celsius em 1962, e muitas pessoas continuam cientes das temperaturas de Fahrenheit; graus Fahrenheit às vezes são usados nas manchetes dos jornais para sensacionalizar as ondas de calor.

Definição e conversão

Historicamente, na escala Fahrenheit, o ponto de congelamento da água era de 32 °F e o ponto de ebulição era de 212 °F (à pressão atmosférica padrão). Isso colocou os pontos de ebulição e congelamento da água em 180 graus. Portanto, um grau na escala Fahrenheit era 1⁄180 do intervalo entre o ponto de congelamento e o ponto de ebulição. Na escala Celsius, os pontos de congelamento e ebulição da água foram originalmente definidos como separados por 100 graus. Um intervalo de temperatura de 1 °F era igual a um intervalo de 5⁄9 graus Celsius. Com as escalas Fahrenheit e Celsius agora definidas pelo kelvin, essa relação foi preservada, um intervalo de temperatura de 1°F sendo igual a um intervalo de 5⁄9 K e de 5 ⁄9 °C. As escalas Fahrenheit e Celsius se cruzam numericamente em −40 na respectiva unidade (ou seja, −40 °F ≘ −40 °C).

O zero absoluto é 0 K, −273,15 °C ou −459,67 °F. A escala de temperatura Rankine usa intervalos de graus do mesmo tamanho que os da escala Fahrenheit, exceto que o zero absoluto é 0 °R - da mesma forma que a escala de temperatura Kelvin corresponde à escala Celsius, exceto que o zero absoluto é 0 K.

A combinação do símbolo de grau (°) seguido por uma letra maiúscula F é o símbolo convencional para a escala de temperatura Fahrenheit. Um número seguido por este símbolo (e separado dele por um espaço) denota um ponto de temperatura específico (por exemplo, "Gálio derrete a 85,5763 °F"). Uma diferença entre temperaturas ou uma incerteza na temperatura também é escrita convencionalmente da mesma maneira, por exemplo, "A saída do trocador de calor experimenta um aumento de 72 °F" ou "Nossa incerteza padrão é de ±5 °F". No entanto, alguns autores usam a notação "Um aumento de 50 F°" (invertendo a ordem dos símbolos) para indicar diferenças de temperatura. Existem convenções semelhantes para a escala Celsius, consulte Celsius § Temperaturas e intervalos.

Conversão (ponto de temperatura específico)

Para uma conversão exata entre graus Fahrenheit e Celsius e kelvins de um ponto de temperatura específico, as seguintes fórmulas podem ser aplicadas. Aqui, f é o valor em graus Fahrenheit, c o valor em graus Celsius e k o valor em kelvins:

• f°F para c- Sim. c = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = f - 32/1.
• c°C a f- Sim. f = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = c × 1.8 + 32
• f°F para kK. k = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = f + 459.67/1.
• kK f- Sim. f = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = k × 1.8 - 459.67

Há também uma conversão exata entre as escalas Celsius e Fahrenheit usando a correspondência −40 °F ≘ −40 °C. Novamente, f é o valor numérico em graus Fahrenheit e c o valor numérico em graus Celsius:

• f°F para c- Sim. c = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = f + 40/1. - 40
• c°C a f- Sim. f Não.c + 40) × 1.8 − 40

Conversão (diferença ou intervalo de temperatura)

Ao converter um intervalo de temperatura entre as escalas Fahrenheit e Celsius, apenas a razão é usada, sem nenhuma constante (neste caso, o intervalo tem o mesmo valor numérico em kelvins e em graus Celsius):

• f°F para c°C ou kK. c = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = k = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = f/1.
• c°C ou kK f- Sim. f = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = c × 1,8 = k × 1.8

História

Fahrenheit propôs sua escala de temperatura em 1724, baseando-se em dois pontos de referência de temperatura. Em sua escala inicial (que não é a escala Fahrenheit final), o ponto zero foi determinado colocando o termômetro em "uma mistura de gelo, água e salis Armoniaci [trad. cloreto de amônio] ou mesmo sal marinho". Essa combinação forma um sistema eutético, que estabiliza sua temperatura automaticamente: 0 °F foi definido como a temperatura estável. Um segundo ponto, 96 graus, era aproximadamente a temperatura do corpo humano. Um terceiro ponto, 32 graus, foi marcado como sendo a temperatura do gelo e da água "sem os sais mencionados".

De acordo com uma história alemã, Fahrenheit realmente escolheu a temperatura do ar mais baixa medida em sua cidade natal Danzig (Gdańsk, Polônia) no inverno de 1708–09 como 0 °F, e só mais tarde teve a necessidade de tornar esse valor reproduzível usando salmoura.

De acordo com uma carta que Fahrenheit escreveu a seu amigo Herman Boerhaave, sua escala foi construída sobre o trabalho de Ole Rømer, que ele havia conhecido anteriormente. Na escala Rømer, a salmoura congela a zero, a água congela e derrete a 7,5 graus, a temperatura corporal é de 22,5 e a água ferve a 60 graus. Fahrenheit multiplicou cada valor por 4 para eliminar frações e tornar a escala mais refinada. Ele então recalibrou sua escala usando o ponto de fusão do gelo e a temperatura normal do corpo humano (que estava em 30 e 90 graus); ele ajustou a escala para que o ponto de fusão do gelo fosse de 32 graus e a temperatura corporal de 96 graus, de modo que 64 intervalos separassem os dois, permitindo-lhe marcar linhas de grau em seus instrumentos simplesmente dividindo o intervalo 6 vezes (desde 64 = 2⁶).

Fahrenheit logo depois observou que a água ferve a cerca de 212 graus usando essa escala. O uso dos pontos de congelamento e ebulição da água como pontos de referência fixos do termômetro tornou-se popular após o trabalho de Anders Celsius, e esses pontos fixos foram adotados por um comitê da Royal Society liderado por Henry Cavendish em 1776-1777. Sob esse sistema, a escala Fahrenheit é ligeiramente redefinida para que o ponto de congelamento da água seja exatamente 32 °F e o ponto de ebulição seja exatamente 212 °F, ou 180 graus mais alto. É por esta razão que a temperatura normal do corpo humano é de aproximadamente 98,6 °F (temperatura oral) na escala revisada (enquanto era 90° na multiplicação de Fahrenheit de Rømer e 96° em sua escala original).

Na escala Fahrenheit atual, 0 °F não corresponde mais à temperatura eutética da salmoura de cloreto de amônio, conforme descrito acima. Em vez disso, esse eutético está a aproximadamente 4 °F na escala Fahrenheit final.

A escala de temperatura Rankine foi baseada na escala de temperatura Fahrenheit, com seu zero representando o zero absoluto.

Uso

Geral

Países que usam Fahrenheit (°F).

Países que usam Fahrenheit (°F) e Celsius (°C).

Países que usam Celsius (°C).

A escala Fahrenheit foi o principal padrão de temperatura para fins climáticos, industriais e médicos em países de língua inglesa até a década de 1960. No final dos anos 1960 e 1970, a escala Celsius substituiu Fahrenheit em quase todos esses países - com a notável exceção dos Estados Unidos e, em certos casos, do Reino Unido - normalmente durante seu processo de métrica geral.

Fahrenheit é usado nos Estados Unidos, seus territórios e estados associados (todos atendidos pelo Serviço Nacional de Meteorologia dos EUA), bem como nas Ilhas Cayman e na Libéria para aplicações diárias. Por exemplo, previsões do tempo nos Estados Unidos, cozimento de alimentos e temperaturas congelantes são normalmente dadas em graus Fahrenheit. Cientistas, incluindo meteorologistas, usam graus Celsius ou kelvin em todos os países.

Estados Unidos

No início do século 20, Halsey e Dale sugeriram que as razões para a resistência ao uso do sistema centígrado (agora Celsius) nos EUA incluíam o tamanho maior de cada grau Celsius e o ponto zero mais baixo no sistema Fahrenheit; Dito de outra forma, a escala Fahrenheit é mais intuitiva do que Celsius para descrever temperaturas externas em latitudes temperadas, com 100 °F sendo um dia quente de verão e 0 °F um dia frio de inverno.

Canadá

O Canadá aprovou uma legislação que favorece o Sistema Internacional de Unidades, ao mesmo tempo em que mantém as definições legais para as tradicionais unidades imperiais canadenses. Os boletins meteorológicos canadenses são transmitidos usando graus Celsius com referência ocasional a Fahrenheit, especialmente para transmissões internacionais. Fahrenheit ainda é usado em praticamente todos os fornos canadenses. Os termômetros, tanto digitais quanto analógicos, vendidos no Canadá geralmente usam as escalas Celsius e Fahrenheit.

União Europeia

Símbolo de lavandaria europeu para "Wash at 40 °C"

Na União Europeia, é obrigatório usar kelvins ou graus Celsius ao citar a temperatura para "economia, saúde pública, segurança pública e administrativa" propósitos, embora graus Fahrenheit possam ser usados ao lado de graus Celsius como uma unidade suplementar. Por exemplo, os símbolos de lavanderia usados no Reino Unido seguem as recomendações da ISO 3758:2005 mostrando a temperatura da água da máquina de lavar apenas em graus Celsius. A etiqueta equivalente na América do Norte usa de um a seis pontos para denotar temperatura com uma temperatura opcional em graus Celsius.

Reino Unido

Embora Fahrenheit tenha sido a escala mais popular no Reino Unido, por muitos anos Celsius tem sido a escala primária usada e é ensinada nas escolas desde a década de 1970. Dentro de setores não regulamentados, como o jornalismo, o uso de Fahrenheit no Reino Unido não segue um padrão fixo, com graus Fahrenheit às vezes aparecendo ao lado de graus Celsius. O The Daily Telegraph não menciona Fahrenheit em sua página meteorológica diária, enquanto o The Times também possui uma página meteorológica diária totalmente métrica, mas possui uma tabela de conversão de Celsius para Fahrenheit. Ao publicar notícias, alguns tablóides do Reino Unido adotaram a tendência de usar graus Celsius em manchetes e discussões relacionadas a baixas temperaturas e Fahrenheit para temperaturas médias a altas. Em fevereiro de 2006, o autor de um artigo no The Times sugeriu que a justificativa era de ênfase: "−6 °C" soa mais frio que "21 °F", e "94 °F" soa mais impressionante do que "34 °C".

Representação Unicode do símbolo

O Unicode fornece o símbolo Fahrenheit no ponto de código U+2109 ℉ GRAU FAHRENHEIT. No entanto, este é um caractere de compatibilidade codificado para compatibilidade de ida e volta com codificações herdadas. O padrão Unicode desencoraja explicitamente o uso deste caractere: "A sequência U+00B0 ° SINAL DE GRAU + U+0046 F LETRA LATINA MAIÚSCULA F é preferível a U+2109 ℉ GRAU FAHRENHEIT, e essas duas sequências devem ser tratadas como idênticas para pesquisa.& #34;