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Para otros usos, consulte Fahrenheit (desambiguación) .

Fahrenheit
Termómetro Raum Fahrenheit + Celsius.jpg
Termómetro con unidades de grados Fahrenheit (marcado en el bisel exterior) y Celsius (marcado en el dial interior). La escala Fahrenheit fue la primera escala de temperatura estandarizada que se utilizó ampliamente.
Información general
Unidad de sistemaImperial / costumbre de EE. UU.
Unidad deLa temperatura
Símbolo° F
Lleva el nombre deDaniel Gabriel Fahrenheit
Conversiones
x  ° F en ...... es igual a ...
   ° C   5/9( x - 32)

La escala Fahrenheit ( / f ɑː r ə n h aɪ t / o / f ɛ r ə n h aɪ t / ) es una escala de temperatura basado en una propuesta en 1724 por el físico Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736). [1] [2] 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 inferior, 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 ). [3] [4] El otro límite establecido fue su mejor estimación de la temperatura promedio del cuerpo humano , originalmente establecida en 90 ° F, luego 96 ° F (aproximadamente 2.6 ° F menos que el valor moderno debido a una redefinición posterior de la escala [3] ). Sin embargo, notó un punto medio de 32 ° F, que se establecerá en la temperatura del agua helada.

La escala Fahrenheit ahora se define generalmente por dos puntos fijos: la temperatura a la que el agua pura se congela en hielo se define como 32 ° F y el punto de ebullición del agua se define en 212 ° F, tanto al nivel del mar como bajo presión atmosférica estándar. (una separación de 180 ° F).

En las primeras décadas del siglo XVIII en la República Holandesa , Daniel Fahrenheit [1] realizó dos avances revolucionarios en la historia de la termometría . [5] Inventó el termómetro de mercurio en vidrio (el primer termómetro práctico, preciso y ampliamente utilizado) [5] [6] y la escala Fahrenheit. Fahrenheit ha sido la primera escala de temperatura estandarizada en ser ampliamente utilizada, aunque su uso ahora es limitado. Es la escala de temperatura oficial en los Estados Unidos (incluidos sus territorios no incorporados ), sus estados libremente asociados en el Pacífico Occidental ( Palau , elEstados Federados de Micronesia y las Islas Marshall ), las Islas Caimán y Liberia . Fahrenheit se utiliza junto con la escala Celsius en Antigua y Barbuda y otros países que utilizan el mismo servicio meteorológico , como Saint Kitts y Nevis , las Bahamas y Belice . Un puñado de territorios británicos de ultramar todavía usa ambas escalas, incluidas las Islas Vírgenes Británicas , Montserrat , Anguila y Bermudas . [7]En los periódicos del Reino Unido, las cifras de grados Fahrenheit a veces se utilizan en los titulares por el sensacionalismo de las olas de calor. [8] Todos los demás países del mundo utilizan ahora oficialmente la escala Celsius , el nombre que se le dio a la escala centígrada en 1948 en honor al astrónomo sueco Anders Celsius .

Definición y conversión [ editar ]

Fórmulas de conversión de temperatura Fahrenheit
de Fahrenheita Fahrenheit
Celsius[° C] = ([° F] - 32) x 5 / 9[° F] = [° C] × 9 / 5  + 32
Kelvin[K] = ([° F] + 459,67) x 5 / 9[° F] = [K] × 9 / 5  - 459,67
Rankine[° R] = [° F] + 459,67[° F] = [° R] - 459,67
Para la temperatura intervalos en lugar de las temperaturas específicas,
1 ° F = 1 ° R = 5 / 9  ° C = 5 / 9  K
comparaciones entre diferentes escalas de temperatura

En la escala Fahrenheit, el punto de congelación del agua es 32 ° F y el punto de ebullición es 212 ° F (a presión atmosférica estándar ). Esto separa los puntos de ebullición y congelación del agua 180 grados. [9] Por lo tanto, un grado en la escala Fahrenheit es 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 están separados por 100 grados. Un intervalo de temperatura de 1 ° F es igual a un intervalo de 5 / 9  grados Celsius. Las escalas Fahrenheit y Celsius se cruzan a −40 ° (es decir, −40 ° F = −40 ° C).

El cero absoluto es -273.15 ° C o -459.67 ° F. La escala de temperatura 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. [9 ]

La combinación del símbolo de grado ° seguido de una letra mayúscula F es el símbolo convencional para la escala de temperatura Fahrenheit. Un número seguido de este símbolo (y separado de él con un espacio) denota un punto de temperatura específico ( por ejemplo, " El galio se derrite a 85,5763 ° F"), una diferencia entre temperaturas ( por ejemplo, "La salida del intercambiador de calor experimenta un aumento de 72 ° F ") o una incertidumbre en la temperatura ( por ejemplo, " Nuestra incertidumbre estándar es ± 5 ° F "). [10] El símbolo de la escala Celsius también usa el símbolo de grado pero con una letra mayúscula C ("° C"), mientras que el símbolo de la escala Kelvin es solo una letra mayúscula K ("K").[11] [12] El valor numérico de una diferencia de temperatura o intervalo de temperatura es el mismo cuando se expresa en grados Celsius o en kelvin.

Conversión (punto de temperatura específico) [ editar ]

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

  • f  ° Fahrenheit a c  ° Celsius: ( f - 32) ° F ×5 ° C/9 ° F = ( f - 32)/1.8 ° C = c  ° C
  • c  ° Celsius af  ° Fahrenheit: ( c  ° C ×9 ° F/5 ° C) + 32 ° F = ( c × 1.8) ° F + 32 ° F = f  ° F

También hay una conversión exacta que hace uso de la igualdad −40 ° F = −40 ° C. Nuevamente, f es el valor en Fahrenheit yc el valor en Celsius:

  • f  ° Fahrenheit a c  ° Celsius: (( f + 40) ÷ 1.8) - 40 = c .
  • c  ° Celsius af  ° Fahrenheit: (( c + 40) × 1.8) - 40 = f .

Conversión (diferencia de temperatura o intervalo) [ editar ]

Al convertir un intervalo de temperatura entre ° F y ° C, 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  ° Fahrenheit a c  ° Celsius o Kelvin: f  ° F ×5 ° C/9 ° F = F/1.8 ° C = c  ° C = c  K
  • c  ° Celsius af  ° Fahrenheit: c  ° C ×9 ° F/5 ° C ° F = ( c × 1.8) ° F = f  ° F

Historia [ editar ]

Daniel Gabriel Fahrenheit , pionero de la medición de temperatura estandarizada y el creador de la era de la termometría de precisión . [13] Inventó el termómetro de mercurio en vidrio (el primer termómetro preciso, práctico y ampliamente utilizado) [6] y la escala Fahrenheit (la primera escala de temperatura estandarizada de uso generalizado).

Fahrenheit propuso su escala de temperatura en 1724, basándola en dos puntos de referencia de temperatura. En su escala inicial (que no es la escala Fahrenheit final), el punto cero se determinó colocando el termómetro en "una mezcla de hielo , agua y salis Armoniaci [14] [transl. Cloruro de amonio ] o incluso sal marina". [15] 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 ( sanguine hominis sani , la sangre de una persona sana). [15]Un tercer punto, 32 grados, se marcó como la temperatura del hielo y el agua "sin las sales mencionadas". [15]

Según una historia alemana, Fahrenheit en realidad 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 usando salmuera. [dieciséis]

Según una carta que Fahrenheit le escribió a su amigo Herman Boerhaave , [17] 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 22.5 y el agua hierve a 60 grados. Fahrenheit multiplicó cada valor por cuatro para eliminar fracciones y hacer que la escala sea más fina. Luego volvió a calibrar su báscula usando el punto de fusión del hielo y la temperatura normal del cuerpo humano (que estaban entre 30 y 90 grados); ajustó la escala para que el punto de fusión del hielo fuera de 32 grados y la temperatura corporal de 96 grados, de modo que 64 intervalos los separaran, lo que le permitió marcar líneas de grados en sus instrumentos simplemente dividiendo el intervalo seis veces (ya que 64 es 2 elevado a sexta). [18] [19]

Poco después, Fahrenheit observó que el agua hierve a unos 212 grados usando esta escala. [20] El uso de los puntos de congelación y ebullición del agua como puntos de referencia fijos del termómetro se hizo popular después del trabajo de Anders Celsius y estos puntos fijos fueron adoptados por un comité de la Royal Society dirigido por Henry Cavendish en 1776. [21] Bajo En este sistema, la escala Fahrenheit se redefine ligeramente para que el punto de congelación del agua sea exactamente 32 ° F y el punto de ebullición sea exactamente 212 ° F o 180 grados más alto. Es por esta razón que la temperatura normal del cuerpo humanoes aproximadamente 98.6 ° (temperatura oral) en la escala revisada (mientras que era 90 ° en la multiplicación de Fahrenheit de Rømer, y 96 ° en su escala original). [22]

En la escala Fahrenheit actual, 0 ° F ya no corresponde a la temperatura eutéctica de la salmuera de cloruro de amonio como se describió anteriormente. En cambio, ese eutéctico está aproximadamente a 4 ° F en la escala Fahrenheit final. [23]

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

Uso [ editar ]

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

La escala Fahrenheit fue el estándar de temperatura principal 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 Estados Unidos y, en ciertos casos, el Reino Unido, generalmente durante su proceso de medición general .

Fahrenheit se usa en los Estados Unidos, sus territorios y estados asociados (todos atendidos por el Servicio Meteorológico Nacional de EE. UU . ), Así como en las Islas Caimán y Liberia para aplicaciones diarias. Por ejemplo, los pronósticos meteorológicos de EE. UU., La cocción de alimentos y las temperaturas bajo cero suelen expresarse en grados Fahrenheit. Los científicos, como los meteorólogos, utilizan grados Celsius o kelvin en todos los países. [24]

A principios del siglo XX, Halsey y Dale sugirieron que las razones de la resistencia al uso del 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. [25]

Canadá ha aprobado una legislación que favorece el Sistema Internacional de Unidades , al tiempo que mantiene las definiciones legales para las unidades imperiales canadienses tradicionales. [26] Los informes meteorológicos canadienses se transmiten utilizando grados Celsius con referencia ocasional a Fahrenheit, especialmente para transmisiones transfronterizas. Fahrenheit todavía se usa en prácticamente todos los hornos canadienses. [27] Los termómetros, tanto digitales como analógicos, que se venden en Canadá generalmente emplean las escalas Celsius y Fahrenheit. [28] [29] [30]

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

En la Unión Europea, es obligatorio utilizar kelvins o grados Celsius al citar la temperatura con fines "económicos, de salud pública, de seguridad pública y administrativos", aunque los grados Fahrenheit se pueden utilizar junto con los grados Celsius como unidad complementaria. [31] Por ejemplo, los símbolos de lavandería utilizados en el Reino Unido siguen las recomendaciones de ISO 3758: 2005 que muestran la temperatura del agua de la lavadora solo en grados Celsius. [32] La etiqueta equivalente en América del Norte utiliza de uno a seis puntos para indicar la temperatura con una temperatura opcional en grados Celsius. [33] [34]

Fahrenheit todavía se usa comúnmente en el Reino Unido en conversaciones comunes, pero menos con los jóvenes y muchas personas usan ambos según el contexto. Dentro de los sectores no regulados, como el periodismo, el uso de Fahrenheit en el Reino Unido no sigue un patrón fijo con grados Fahrenheit que a menudo aparecen junto con los grados Celsius. El Daily Telegraph no menciona Fahrenheit en su página meteorológica diaria [35] mientras que The Times también tiene una página meteorológica diaria totalmente métrica, pero tiene una tabla de conversión Celsius a Fahrenheit. [36] Al publicar noticias, gran parte de la prensa del Reino Unido ha adoptado una tendencia a utilizar grados Celsius en los titulares y debates relacionados con las bajas temperaturas y Fahrenheit para las temperaturas medias y altas.[37] [ discutir ] En febrero de 2006, el autor de un artículo en The Times sugirió que la razón fundamental era el énfasis: "−6 ° C" suena más frío que "21 ° F" y "94 ° F" suena más impresionante que "34 ° C". [38]

Representación Unicode de símbolo [ editar ]

Unicode proporciona el símbolo Fahrenheit en el punto de código U + 2109 ℉ DEGREE 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 ° GRADO SIGN + U + 0046 F LATINA MAYÚSCULA F es preferible a U + 2109 ℉ GRADO FAHRENHEIT , y esas dos secuencias deben tratarse como idénticas para la búsqueda . " [39]

Ver también [ editar ]

  • Comparación de escalas de temperatura
  • Grado de helada

Notas y referencias [ editar ]

  1. ^ a b Daniel Gabriel Fahrenheit nació en Danzig (Gdańsk), entonces una ciudad predominantemente de habla alemana en el Voivodato de Pomerania de la Commonwealth Polaco-Lituana . Más tarde se mudó a la República Holandesa a los 15 años, donde pasó el resto de su vida (1701-1736).
  2. ^ Robert T. Balmer (2010). Termodinámica de ingeniería moderna . Prensa académica. pag. 9. ISBN 978-0-12-374996-3. Consultado el 17 de julio de 2011 .
  3. ^ a b Escala de temperatura Fahrenheit , Encyclopædia Britannica Online. 25 de septiembre de 2015
  4. ^ "Fahrenheit: hechos, historia y fórmulas de conversión" . Ciencia viva . Consultado el 9 de febrero de 2018 .
  5. ↑ a b Bolton, Henry Carrington : Evolución del termómetro, 1592-1743 . ( Easton, PA: Chemical Publishing Company, 1900). Henry Carrington Bolton (1900): "[...] El origen de un invento primordial se ve a veces oscurecido por la incapacidad del descubridor de reclamar definitivamente el producto de su inspiración debido al hecho de que él mismo no pudo apreciar su gran importancia y su utilidad. La tarea de esbozar el origen del termómetro está plagada de dificultades similares; el inventor real es conocido solo de segunda mano, su desarrollo de un juguete crudo a un instrumento de precisión ocupó más de un siglo, y su historia temprana es cargados de afirmaciones erróneas que han sido reiteradas con tal dogmatismo que han recibido el falso sello de autoridad ".
  6. ↑ a b Knake, Maria (abril de 2011). "La anatomía de un termómetro de líquido en vidrio" . AASHTO re: source, anteriormente AMRL (aashtoresource.org) . Consultado el 4 de agosto de 2018 . Durante décadas, los termómetros de mercurio fueron un pilar en muchos laboratorios de pruebas. Si se usan y calibran correctamente, ciertos tipos de termómetros de mercurio pueden ser increíblemente precisos. Los termómetros de mercurio se pueden utilizar a temperaturas que oscilan entre los -38 y los 350 ° C aproximadamente. El uso de una mezcla de mercurio y talio puede extender la usabilidad de los termómetros de mercurio a baja temperatura a -56 ° C. (...) No obstante, se han encontrado pocos líquidos que imiten las propiedades termométricas del mercurio enrepetibilidad y precisión de la medición de temperatura . Por tóxico que pueda ser, cuando se trata de termómetros LiG [líquido en vidrio], el mercurio sigue siendo difícil de superar.
  7. ^ http://metricviews.org.uk/2012/10/50-years-of-celsius-weather-forecasts-%E2%80%93-time-to-kill-off-fahrenheit-for-good/
  8. ^ https://www.theguardian.com/media/greenslade/2014/dec/29/newspapers-run-hot-and-cold-over-celsius-and-fahrenheit
  9. ↑ a b Walt Boyes (2009). Libro de referencia de instrumentación . Butterworth-Heinemann. págs. 273–274. ISBN 978-0-7506-8308-1. Consultado el 17 de julio de 2011 .
  10. ^ Grigull, Ulrich (1966). Fahrenheit, pionero de la termometría exacta . (Las actas de la octava Conferencia Internacional de Transferencia de Calor, San Francisco, 1966, Vol. 1, págs. 9-18.)
  11. ^ Bureau International des Poids et Mesures, Le Système international d'unités (SI) / El Sistema Internacional de Unidades (SI) , 9ª ed. (Sèvres: Bureau, 2019), §5.3, sub§5.4.3.
  12. ^ Preston-Thomas, H. (1990). "La escala internacional de temperatura de 1990 (ITS-90)" (PDF) . Metrologia . 27 (1): 6. Bibcode : 1990Metro..27 .... 3P . doi : 10.1088 / 0026-1394 / 27/1/002 . Consultado el 17 de julio de 2011 .
  13. ^ Grigull, Ulrich (1966). Fahrenheit, pionero de la termometría exacta . (Las actas de la octava Conferencia Internacional de Transferencia de Calor, San Francisco, 1966, Vol. 1, págs. 9-18.)
  14. ^ "Sal Armoniac" era una forma impura de cloruro de amonio. El químico francés Nicolas Lémery (1645-1715) lo analizó en su libro Cours de Chymie (Un curso de química, 1675), describiendo dónde ocurre naturalmente y cómo se puede preparar artificialmente. Ocurre naturalmente en los desiertos del norte de África, donde se forma a partir de charcos de orina animal. Se puede preparar artificialmente hirviendo 5 partes de orina, 1 parte de sal marina y ½ parte de hollín de chimenea hasta que la mezcla se seque. Luego, la mezcla se calienta en una olla de sublimación hasta que se sublima; los cristales sublimados son sal Armoniac . Ver:
    • Nicolas Lémery, Cours de chymie …, 7ª ed. (París, Francia: Estienne Michallet, 1688), Capítulo XVII: du Sel Armoniac , págs. 338–339.
    • Traducción al inglés: Nicolas Lémery con James Keill, trad., A Course of Chymistry …, 3ª ed. (Londres, Inglaterra: Walter Kettilby, 1698), Cap. XVII: de Sal Armoniack, pág. 383. Disponible en línea en: Universidad Heinrich Heine (Düsseldorf, Alemania)
  15. ^ a b c Fahrenheit, Daniele Gabr. (1724) Experimenta & observaciónes de congelatione aquæ in vacuo factæ a DG Fahrenheit, RS S (Experimentos y observaciones sobre la congelación del agua en el vacío por DG Fahrenheit, RSS), Transacciones filosóficas de la Royal Society de Londres , vol. 33, no. 382, página 78 (marzo-abril de 1724). Citado y traducido en http://www.sizes.com:80/units/temperature_Fahrenheit.htm
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  18. ↑ Frautschi, Steven C .; Richard P. Olenick; Tom M. Apostol; David L. Goodstein (14 de enero de 2008). El universo mecánico: mecánica y calor . Prensa de la Universidad de Cambridge. pag. 502. ISBN 978-0-521-71590-4.
  19. ^ Cecil Adams (15 de diciembre de 1989). "En la escala Fahrenheit, ¿el 0 y el 100 tienen algún significado especial?" . La droga recta.
  20. ^ Fahrenheit, Daniele Gabr. (1724) "Experimenta circa gradum caloris liquorum nonnullorum ebullientium instituta" Archivado el 29 de junio de 2014 en Wayback Machine (Experimentos realizados sobre el grado de calor de algunos líquidos hirviendo), Transacciones filosóficas de la Royal Society de Londres , 33  : 1-3. Para obtener una traducción al inglés, consulte: Le Moyne College (Syracuse, Nueva York)
  21. ^ Hasok Chang , Inventing Temperature: Measurement and Scientific Progress , págs. 8-11, Oxford University Press, 2004 ISBN 0198038240 . 
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  23. ^ La temperatura eutéctica del cloruro de amonio y el agua se indica como -15,9 ° C (3,38 ° F) y como -15,4 ° C (4,28 ° F) en (respectivamente)
    • Peppin SS, Huppert HE, Worster MG (2008). "Solidificación en estado estacionario de cloruro de amonio acuoso" (PDF) . J. Fluid Mech . Prensa de la Universidad de Cambridge. 599 : 472 (tabla 1). doi : 10.1017 / S0022112008000219 .
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  32. ^ "Consejo consultivo de blanqueo de viviendas - qué significan los símbolos" . Consejo Consultivo de Blanqueo de Vivienda . Consultado el 15 de julio de 2013 .
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Enlaces externos [ editar ]

  • Daniel Gabriel Fahrenheit (físico holandés nacido en Polonia) - Encyclopædia Britannica
  • "En subasta | Uno de los tres termómetros originales en Fahrenheit" Página de Enfilade para la venta de 2012 de Christie de un termómetro de mercurio Fahrenheit con algunas fotos bonitas
    • Comunicado de prensa de Christie
  • "Unidades SI - Temperatura" . nist.gov . Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (Departamento de Comercio de EE. UU.). 15 de noviembre de 2019 . Consultado el 25 de febrero de 2020 .