Fahrenheit

La escala Fahrenheit () es una escala de temperatura basada en una propuesta en 1724 por el físico Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736). Utiliza el grado Fahrenheit (símbolo: °F) como unidad. Existen varios relatos de cómo definió originalmente su escala, pero el documento original sugiere que el punto de definición más bajo, 0 °F, se estableció como la temperatura de congelación de una solución de salmuera hecha de una mezcla de agua, hielo y cloruro de amonio (un sal). El otro límite establecido fue su mejor estimación de la temperatura promedio del cuerpo humano, originalmente establecida en 90 °F, luego 96 °F (alrededor de 2.6 °F menos que el valor moderno debido a una redefinición posterior de la escala).

Durante gran parte del siglo XX, la escala Fahrenheit estuvo definida por dos puntos fijos con una separación de 180 °F: la temperatura a la que se congela el agua pura se definió como 32 °F y el punto de ebullición del agua se definió como 212 °F, tanto al nivel del mar como bajo presión atmosférica estándar. Ahora se define formalmente utilizando la escala Kelvin y, por lo tanto, en última instancia, mediante la constante de Boltzmann, la constante de Planck y la frecuencia de transición hiperfina del estado fundamental no perturbado del átomo de cesio-133.

Se sigue utilizando oficialmente en los Estados Unidos (incluidos sus territorios no incorporados), sus estados libremente asociados en el Pacífico Occidental (Palau, los Estados Federados de Micronesia y las Islas Marshall), las Islas Caimán y la antigua Unión Americana colonia de Liberia. Fahrenheit se usa junto con la escala Celsius en Antigua y Barbuda y otros países que usan el mismo servicio meteorológico, como San Cristóbal y Nieves, las Bahamas y Belice. Un puñado de Territorios Británicos de Ultramar, incluidas las Islas Vírgenes, Montserrat, Anguila y las Bermudas, todavía usan ambas escalas. Todos los demás países ahora usan Celsius ("centígrados" hasta 1948), una escala formalizada unos 20 años después de la escala Fahrenheit. El Reino Unido comenzó a cambiar de Fahrenheit a Celsius en 1962, y muchas personas siguen conscientes de las temperaturas Fahrenheit; Los grados Fahrenheit a veces se usan en los titulares de los periódicos para sensacionalizar las olas de calor.

Definición y conversión

Históricamente, en la escala Fahrenheit, el punto de congelación del agua era de 32 °F y el punto de ebullición era de 212 °F (a presión atmosférica estándar). Esto puso los puntos de ebullición y congelación del agua a 180 grados de distancia. Por lo tanto, un grado en la escala Fahrenheit era 1⁄180 del intervalo entre el punto de congelación y el punto de ebullición. En la escala Celsius, los puntos de congelación y ebullición del agua se definieron originalmente como separados por 100 grados. Un intervalo de temperatura de 1 °F era igual a un intervalo de 5⁄9 grados Celsius. Con las escalas Fahrenheit y Celsius ahora definidas por el kelvin, esta relación se conservó, un intervalo de temperatura de 1 °F es igual a un intervalo de 5⁄9 K y de 5 ⁄9 °C. Las escalas Fahrenheit y Celsius se cruzan numéricamente en −40 en la unidad respectiva (es decir, −40 °F ≘ −40 °C).

El cero absoluto es 0 K, −273,15 °C o −459,67 °F. La escala de temperatura de Rankine usa intervalos de grados del mismo tamaño que los de la escala Fahrenheit, excepto que el cero absoluto es 0 °R, de la misma manera que la escala de temperatura Kelvin coincide con la escala Celsius, excepto que el cero absoluto es 0 K.

La combinación del símbolo de grado (°) seguido de una letra F mayúscula es el símbolo convencional para la escala de temperatura Fahrenheit. Un número seguido de este símbolo (y separado de él por un espacio) denota un punto de temperatura específico (por ejemplo, "El galio se derrite a 85.5763 °F"). Una diferencia entre temperaturas o una incertidumbre en la temperatura también se escribe convencionalmente de la misma manera, p. "La salida del intercambiador de calor experimenta un aumento de 72 °F" o "Nuestra incertidumbre estándar es de ±5 °F". Sin embargo, algunos autores utilizan la notación "Un aumento de 50 F°" (invirtiendo el orden de los símbolos) para indicar las diferencias de temperatura. Existen convenciones similares para la escala Celsius, consulte Celsius § Temperaturas e intervalos.

Conversión (punto de temperatura específico)

Para una conversión exacta entre grados Fahrenheit y Celsius, y kelvins de un punto de temperatura específico, se pueden aplicar las siguientes fórmulas. Aquí, f es el valor en grados Fahrenheit, c el valor en grados Celsius, y k el valor en kelvins:

• f°F a c°C: c = f 32 - 32/1.8
• c°C a f°F: f = c × 1.8 + 32
• f°F a kK: k = f + 459.67/1.8
• kK to f°F: f = k × 1.8 − 459.67

También hay una conversión exacta entre las escalas Celsius y Fahrenheit haciendo uso de la correspondencia −40 °F ≘ −40 °C. De nuevo, f es el valor numérico en grados Fahrenheit, y c el valor numérico en grados Celsius:

• f°F a c°C: c = f + 40/1.8 40 - 40
• c°C a f°F: f =c + 40) × 1.8 - 40

Conversión (diferencia de temperatura o intervalo)

Al convertir un intervalo de temperatura entre las escalas Fahrenheit y Celsius, solo se usa la relación, sin ninguna constante (en este caso, el intervalo tiene el mismo valor numérico en kelvin que en grados Celsius):

• f°F a c°C o kK: c = k = f/1.8
• c°C o kK to f°F: f = c × 1.8 = k × 1.8

Historia

Fahrenheit propuso su escala de temperatura en 1724, basándose en dos puntos de referencia de temperatura. En su escala inicial (que no es la escala Fahrenheit final), el punto cero se determinaba colocando el termómetro en "una mezcla de hielo, agua y salis Armoniaci [transl. cloruro de amonio] o incluso sal marina". Esta combinación forma un sistema eutéctico, que estabiliza su temperatura automáticamente: 0 °F se definió como esa temperatura estable. Un segundo punto, 96 grados, era aproximadamente la temperatura del cuerpo humano. Se marcó un tercer punto, 32 grados, como la temperatura del hielo y el agua 'sin las sales antes mencionadas'.

Según una historia alemana, Fahrenheit eligió la temperatura del aire más baja medida en su ciudad natal Danzig (Gdańsk, Polonia) en el invierno de 1708-09 como 0 °F, y solo más tarde tuvo la necesidad de poder hacer que este valor fuera reproducible utilizando salmuera.

Según una carta que Fahrenheit le escribió a su amigo Herman Boerhaave, su escala se basó en el trabajo de Ole Rømer, a quien había conocido antes. En la escala de Rømer, la salmuera se congela a cero, el agua se congela y se derrite a 7,5 grados, la temperatura corporal es de 22,5 y el agua hierve a 60 grados. Fahrenheit multiplicó cada valor por 4 para eliminar fracciones y hacer que la escala fuera más fina. Luego volvió a calibrar su báscula utilizando el punto de fusión del hielo y la temperatura normal del cuerpo humano (que estaban en 30 y 90 grados); ajustó la escala para que el punto de fusión del hielo fuera 32 grados y la temperatura corporal 96 grados, de modo que 64 intervalos los separaran, lo que le permitió marcar líneas de grados en sus instrumentos simplemente dividiendo el intervalo 6 veces (desde 64 = 2⁶).

Fahrenheit poco después observó que el agua hierve a unos 212 grados usando esta escala. El uso de los puntos de congelación y ebullición del agua como puntos de referencia fijos del termómetro se hizo popular tras el trabajo de Anders Celsius, y estos puntos fijos fueron adoptados por un comité de la Royal Society dirigido por Henry Cavendish en 1776-1777. Bajo este sistema, la escala Fahrenheit se redefine ligeramente para que el punto de congelación del agua sea exactamente de 32 °F y el punto de ebullición sea exactamente de 212 °F, o 180 grados más. Es por esta razón que la temperatura normal del cuerpo humano es de aproximadamente 98.6 °F (temperatura oral) en la escala revisada (mientras que era 90° en la multiplicación Fahrenheit de Rømer y 96° en su escala original).

En la escala Fahrenheit actual, 0 °F ya no corresponde a la temperatura eutéctica de la salmuera de cloruro de amonio como se describe anteriormente. En cambio, ese eutéctico está a aproximadamente 4 °F en la escala final de Fahrenheit.

La escala de temperatura de Rankine se basó en la escala de temperatura Fahrenheit, en la que el cero representa el cero absoluto.

Uso

Generales

Países que usan Fahrenheit (°F).

Países que usan tanto Fahrenheit (°F) como Celsius (°C).

Países que usan Celsius (°C).

La escala Fahrenheit fue el principal estándar de temperatura para fines climáticos, industriales y médicos en los países de habla inglesa hasta la década de 1960. A fines de la década de 1960 y 1970, la escala Celsius reemplazó a Fahrenheit en casi todos esos países, con la notable excepción de los Estados Unidos y, en ciertos casos, el Reino Unido, generalmente durante su proceso de métrica general.

Fahrenheit se usa en los Estados Unidos, sus territorios y estados asociados (todos atendidos por el Servicio Meteorológico Nacional de los EE. UU.), así como en las Islas Caimán y Liberia para las aplicaciones diarias. Por ejemplo, las previsiones meteorológicas de los EE. UU., la cocción de los alimentos y las temperaturas bajo cero se suelen dar en grados Fahrenheit. Los científicos, incluidos los meteorólogos, usan grados Celsius o Kelvin en todos los países.

Estados Unidos

A principios del siglo XX, Halsey y Dale sugirieron que las razones de la resistencia a usar el sistema centígrado (ahora Celsius) en los EE. UU. incluían el tamaño más grande de cada grado Celsius y el punto cero más bajo en el sistema Fahrenheit; dicho de otra manera, la escala Fahrenheit es más intuitiva que la Celsius para describir las temperaturas exteriores en latitudes templadas, siendo 100 °F un día caluroso de verano y 0 °F un día frío de invierno.

Canadá

Canadá ha aprobado legislación que favorece el Sistema Internacional de Unidades, al mismo tiempo que mantiene definiciones legales para las unidades imperiales canadienses tradicionales. Los informes meteorológicos canadienses se transmiten en grados Celsius con referencias ocasionales a Fahrenheit, especialmente para transmisiones transfronterizas. Fahrenheit todavía se usa en prácticamente todos los hornos canadienses. Los termómetros, tanto digitales como analógicos, que se venden en Canadá suelen emplear las escalas Celsius y Fahrenheit.

Unión Europea

Símbolo de lavandería europeo para "Wash a 40 °C"

En la Unión Europea, es obligatorio utilizar grados Kelvin o grados Celsius al citar la temperatura con fines "económicos, de salud pública, de seguridad pública y administrativos" propósitos, aunque los grados Fahrenheit pueden usarse junto con los grados Celsius como una unidad suplementaria. Por ejemplo, los símbolos de lavandería que se utilizan en el Reino Unido siguen las recomendaciones de la norma ISO 3758:2005 y muestran la temperatura del agua de la lavadora únicamente en grados Celsius. La etiqueta equivalente en América del Norte utiliza de uno a seis puntos para indicar la temperatura con una temperatura opcional en grados Celsius.

Reino Unido

Aunque Fahrenheit fue la escala más popular en el Reino Unido, durante muchos años Celsius ha sido la escala principal utilizada y se enseña en las escuelas desde la década de 1970. Dentro de sectores no regulados, como el periodismo, el uso de Fahrenheit en el Reino Unido no sigue un patrón fijo, y los grados Fahrenheit a veces aparecen junto a los grados Celsius. The Daily Telegraph no menciona Fahrenheit en su página meteorológica diaria, mientras que The Times también tiene una página meteorológica diaria totalmente métrica pero tiene una tabla de conversión de Celsius a Fahrenheit. Al publicar noticias, algunos tabloides del Reino Unido han adoptado la tendencia de usar grados Celsius en los titulares y discusiones relacionadas con las bajas temperaturas y Fahrenheit para temperaturas medias y altas. En febrero de 2006, el escritor de un artículo en The Times sugirió que la justificación era de énfasis: "−6 °C" suena más frío que "21 °F" y "94 °F" suena más impresionante que "34 °C".

Representación Unicode del símbolo

Unicode proporciona el símbolo Fahrenheit en el punto de código U+2109 ℉ GRADOS FAHRENHEIT. Sin embargo, este es un carácter de compatibilidad codificado para compatibilidad de ida y vuelta con codificaciones heredadas. El estándar Unicode desaconseja explícitamente el uso de este carácter: "La secuencia U+00B0 ° SIGNO DE GRADO + U+0046 F LETRA F MAYÚSCULA LATINA es preferible a U+2109 ℉ GRADOS FAHRENHEIT, y esas dos secuencias deben tratarse como idénticas para la búsqueda.& #34;