Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe kan min 40 Fahrenheit gelijk zijn aan min 40 graden Celsius?

Het is een superkoude temperatuur die je op geen van beide schaalniveaus tegenkomt, maar het is wel zo nieuwsgierig dat min 40 hetzelfde is, of het nu Fahrenheit of Celsius is. Novikov Aleksej/Shutterstock

Als je de temperatuur van iets wilt meten – bijvoorbeeld je eigen lichaam of een gebraden kip of de temperatuur buiten – zijn er twee verschillende meeteenheden beschikbaar:Celsius (of Celsius) en Fahrenheit. Er is er nog een die Kelvin heet, maar die wordt gebruikt om temperaturen met een heel ver spectrum te meten, zoals wat je in de ruimte zou aantreffen. Celsius en Fahrenheit gebruiken totaal verschillende metingen. Water bevriest bijvoorbeeld bij 0 graden Celsius, maar bij 32 graden Fahrenheit.

De twee temperatuurschalen kruisen elkaar echter op één ijskoude positie:min 40 graden. De reden is dat, omdat een graad in Celsius groter is dan één in Fahrenheit, de twee elkaar op dezelfde manier ontmoeten als een hardloper die sneller beweegt dan een andere hardloper uiteindelijk de langzamere man kan verslaan.

Maar hoe? Voordat we daar antwoord op geven, kijken we eerst naar het omrekenen van Celsius en Fahrenheit.

Celsius versus Fahrenheit

Als je in de VS woont, gebruik je waarschijnlijk Fahrenheit, maar de meeste andere plaatsen in de wereld gebruiken Celsius. Beiden werden in het begin tot het midden van de 18e eeuw uitgevonden door Europese wetenschappers:de Nederlandse natuurkundige en uitvinder Daniel Fahrenheit en de Zweedse astronoom Anders Celsius.

De twee schalen verschillen op een aantal manieren. Ten eerste zijn de vries- en kookpunten van water verschillend. In Fahrenheit bevriest water bij 32 graden en kookt het bij 212 graden, terwijl water bij Celsius bevriest bij 0 graden en kookt bij 100 graden. Omdat er in Fahrenheit 180 graden tussen het vriespunt en het kookpunt zitten en in Celsius slechts 100 graden tussen die twee, is elke graad in Celsius 1,8 keer groter dan in Fahrenheit.

Zo kunt u eenvoudig tussen de twee schalen converteren:

Het is belangrijk om te weten dat er voor elke graad Celsius 1,8 Fahrenheit graden zijn (of 9/5 graden, om het in een fractie te drukken).

Omdat de twee schalen met verschillende getallen beginnen (nul en 32), betekent het omrekenen tussen de twee 32 optellen of aftrekken.

Om Celsius om te rekenen naar Fahrenheit, vermenigvuldig je de temperatuur in Celsius met 1,8 en tel je daar 32 bij op. Je kunt deze formule gebruiken:

F =(1,8 x C) + 32

Als je Fahrenheit naar Celsius wilt omrekenen, trek dan 32 af van de Fahrenheit-temperatuur en deel het resultaat vervolgens door 1,8 met behulp van deze formule:

C =(F − 32) ÷ 1,8

Dus (1,8 x -40C) + 32 =-40F

Het werkt ook andersom. (-40F − 32) ÷ 1,8 =-40C

Dus, waarom is dat? Beide schalen moeten ergens samenkomen en min 40 graden is precies de juiste plek. Als je de wiskundige reden wilt weten, lees dan verder.

Hoe u de convergerende temperatuur voor de twee schalen kunt vinden

Als je niet weet op welk punt Fahrenheit en Celsius samenkomen, kun je een beetje algebraïsche manipulatie gebruiken om de convergerende temperatuur op te lossen.

Er zijn twee dingen die u moet weten om de temperatuur te vinden waarbij de twee schalen dezelfde waarde hebben.

  1. Hoeveel graden op de ene schaal zijn gelijk aan een graad op de andere. (Antwoord:Er zijn 5/9 van 1 graden Celsius in een graad van Fahrenheit. Er zijn 9/5 graden Fahrenheit in 1 graad Celsius.)
  2. De offset tussen het vriespunt in elke schaal. (Antwoord:aangezien Celsius bij het vriespunt nul is en Fahrenheit bij het vriespunt 32 graden is, is de verschuiving tussen de twee schalen 32 graden Fahrenheit.)

Kies een schaal en noem de convergente temperatuur op die schaal x. Zet x aan de ene kant van de vergelijking en aan de andere kant converteer x naar de andere schaal.

Als u bijvoorbeeld x in Celsius kiest en dat aan de linkerkant van de vergelijking plaatst; aan de rechterkant staat de waarde van x in Fahrenheit. We kunnen deze twee grootheden aan elkaar gelijkstellen omdat we weten dat ze dezelfde temperatuur hebben.

Om x om te rekenen naar Fahrenheit, vermenigvuldig je eerst x met 9/5 en tel je er vervolgens 32 bij op.

x =(9/5)x + 32

Nu lossen we op voor x:

x − (9/5)x =32

(1 − 9/5)x =32

(-4/5)x =32

(-5/4)(-4/5)x =(-5/4)32

x =-(5/4) * 32

x =-(160/4)

x =-40 Fahrenheit

Als x de convergente temperatuur in Fahrenheit vertegenwoordigt, moet u, om x naar Celsius om te rekenen, eerst 32 aftrekken en vervolgens x met 5/9 vermenigvuldigen. Dat wil zeggen:

x =(x − 32) * (5/9)

Los opnieuw op voor x:

(9/5)x =x − 32

(9/5)x − x =-32

(9/5 − 1)x =-32

(4/5)x =-32

x =-(5/4)32

x =-(160/4)

x =-40

Dat is interessant

Omdat er 100 graden zit tussen het vriespunt en het kookpunt van water, noemde Anders Celsius zijn schaal aanvankelijk Celsius , uit het Latijn voor honderd (centi ) graden (graad ).