Fahrenheit-Skala

Fahrenheit-Skala
Einheit
Norm Angloamerikanische Einheit
Einheitenname Grad Fahrenheit
Einheitenzeichen \mathrm{{}^\circ F}[1]
Beschriebene Größe(n) Temperatur
Temperaturdifferenz
Größensymbol(e) T;\, \Delta T
Dimensionsname Temperatur
Dimensionssymbol T
In SI-Einheiten siehe unten
Benannt nach D. G. Fahrenheit
Siehe auch: [1] Unicode reserviert dafür das Zeichen «℉» U+2109

Grad Fahrenheit ist eine nach Daniel Gabriel Fahrenheit benannte Einheit der Temperatur.

Inhaltsverzeichnis

Geschichte

Thermometer mit Celsius-Skala (links) und Fahrenheit-Skala (rechts)

Fahrenheit entwickelte seine Temperaturskala nach einem Besuch bei dem dänischen Astronomen Ole Rømer in Kopenhagen. Rømer entwickelte das erste Thermometer, bei dem er für die Kalibrierung zwei Fixpunkte verwendete. In der Rømer-Skala liegt der Gefrierpunkt des Wassers bei 7,5 Grad, der Siedepunkt bei 60 Grad und die durchschnittliche Körpertemperatur eines Menschen bei 22,5 Grad.

Fahrenheit wählte als Nullpunkt seiner Temperaturskala die tiefste Temperatur des strengen Winters 1708/1709 in seiner Heimatstadt Danzig. Mit einer Mischung aus „Eis, Wasser und Salmiak oder Seesalz“ (Kältemischung) konnte er danach den Nullpunkt bzw. ersten Fixpunkt wieder herstellen (−17,8 °C). Fahrenheit wollte dadurch negative Temperaturen vermeiden, wie sie bei der Rømer-Skala schon im normalen Alltagsgebrauch auftraten.

Als zweiten und dritten Fixpunkt legte er 1714 den Gefrierpunkt des reinen Wassers (Eispunkt) bei 32 °F und die „Körpertemperatur eines gesunden Menschen“ bei 96 °F fest.[1]

Insbesondere der untere und der obere Fixpunkt sind nach heutigen Maßstäben nicht hinreichend genau reproduzierbar. Die Skala wurde daher später mit den Temperaturen des Gefrier- und des Siedepunktes von Wasser, also 32 °F und 212 °F, als neuen Fixpunkten festgelegt. Dabei beträgt die normale Temperatur eines menschlichen Körpers eher 98,6 °F (37 °C) als die von Fahrenheit festgestellten 96 °F (35,6 °C).

Die Fahrenheit-Skala war lange Zeit in Europa in Gebrauch, bis sie durch die Celsius-Skala abgelöst wurde. Die Fahrenheit-Skala wird heutzutage vor allem in den USA sowie in einigen anderen englischsprachigen Ländern verwendet.

Umrechnung

Im folgenden werden einige Umrechnungstabellen für verschiedene Temperaturwerte und -Einheiten angegeben.

Temperaturskalen

Übersicht über die Temperaturskalen
Skala Kelvin Celsius Fahrenheit Rankine Delisle Newton Réaumur Rømer
Einheit Kelvin Grad Celsius Grad Fahrenheit Grad Rankine Grad Delisle Grad Newton Grad Réaumur Grad Rømer
Einheitenzeichen K °C °F °Ra, °R °De, °D °N °Ré, °Re, °R °Rø
unterer Fixpunkt F1 = T0
= 0 K
TSchm(H2O)**
= 0 °C
Kältemischung***
= 0 °F
T0
= 0 °Ra
TSchm(H2O)
= 150 °De
TSchm(H2O)
= 0 °N
TSchm(H2O)
= 0 °Ré
TSchm(Lake)****
= 0 °Rø
oberer Fixpunkt F2 = TTri(H2O)
= 273,16 K
TSied(H2O)**
= 100 °C
TMensch***
= 96 °F
TSied(H2O)
= 0 °De
TSied(H2O)
= 33 °N
TSied(H2O)
= 80 °Ré
TSied(H2O)
= 60 °Rø
Skalenintervall (F2−F1) / 273,16 * (F2−F1) / 100 (F2−F1) / 96 1 °Ra ≡ 1 °F (F1−F2) / 150 (F2−F1) / 33 (F2−F1) / 80 (F2−F1) / 60
Erfinder William Thomson Baron Kelvin Anders Celsius Daniel Fahrenheit William Rankine Joseph-Nicolas Delisle Isaac Newton René-Antoine Ferchault de Réaumur Ole Rømer
Entstehungsjahr 1848 1742 1714 1859 1732 1700 1730 1701
Verbreitungsgebiet weltweit (SI-Einheit) weltweit USA USA Russland (19.Jhd.) Westeuropa bis Ende 19. Jhd.

*    Ursprünglich über Celsius-Skala definiert (Temperaturunterschied 1 K ≡ 1 °C)
**   Traditionelle Fixpunkte; urspünglich umgekehrt (ähnlich wie Delisle-Skala); heute über Kelvin-Skala definiert (Temperaturunterschied 1 °C ≡ 1 K)
***  Genutzt wurde die Temperatur einer Kältemischung von Eis, Wasser und Salmiak oder Seesalz (−17,8 °C) und die „Körpertemperatur eines gesunden Menschen“ (35,6 °C)
**** Genutzt wurde die Schmelztemperatur einer Salzlake (−14,3 °C)

Temperaturumrechnung

Umrechnung zwischen Temperaturskalen
nach \ von Kelvin-Skala (K) Celsius-Skala (°C) Réaumur-Skala (°Ré) Fahrenheit-Skala (°F)
TKelvin = TK = TC + 273,15 = T · 1,25 + 273,15 = (TF + 459,67) · 59
TCelsius = TK − 273,15 = TC = T · 1,25 = (TF − 32) · 59
TRéaumur = (TK − 273,15) · 0,8 = TC · 0,8 = T = (TF − 32) · 49
TFahrenheit = TK · 1,8 − 459,67 = TC · 1,8 + 32 = T · 2,25 + 32 = TF
TRankine = TK · 1,8 = TC · 1,8 + 491,67 = T · 2,25 + 491,67 = TF + 459,67
TRømer = (TK − 273,15) · 2140 + 7,5 = TC · 2140 + 7,5 = T · 2132 + 7,5 = (TF − 32) · 724 + 7,5
TDelisle = (373,15 − TK) · 1,5 = (100 − TC) · 1,5 = (80 − T) · 1,875 = (212 − TF) · 56
TNewton = (TK − 273,15) · 0,33 = TC · 0,33 = T · 3380 = (TF − 32) · 1160
nach \ von Rankine-Skala (°Ra) Rømer-Skala (°Rø) Delisle-Skala (°De) Newton-Skala (°N)
TKelvin = TRa · 59 = (T − 7,5) · 4021 + 273,15 = 373,15 − TDe · 23 = TN · 10033 + 273,15
TCelsius = TRa · 59 − 273,15 = (T − 7,5) · 4021 = 100 − TDe · 23 = TN · 10033
TRéaumur = TRa · 49 − 218,52 = (T − 7,5) · 3221 = 80 − TDe · 815 = TN · 8033
TFahrenheit = TRa − 459,67 = (T − 7,5) · 247 + 32 = 212 − TDe · 1,2 = TN · 6011 + 32
TRankine = TRa = (T − 7,5) · 247 + 491,67 = 671,67 − TDe · 1,2 = TN · 6011 + 491,67
TRømer = (TRa − 491,67) · 724 + 7,5 = T = 60 − TDe · 0,35 = TN · 3522 + 7,5
TDelisle = (671,67 − TRa) · 56 = (60 − T) · 207 = TDe = (33 − TN) · 5011
TNewton = (TRa − 491,67) · 1160 = (T − 7,5) · 2235 = 33 − TDe · 0,22 = TN

Temperaturvergleich

Einige Temperaturwerte in den verschiedenen Skalen
Messwert / Skala Fahrenheit Rankine Réaumur Celsius Kelvin
mittlere Oberflächentemperatur der Sonne 9 941 °F 10 400 °Ra 4 404 °R 5 505 °C 5 778 K
Schmelzpunkt von Eisen 2 795 °F 3 255 °Ra 1 228 °R 1 535 °C 1 808 K
Schmelzpunkt von Blei 621,43 °F 1081,10 °Ra 261,97 °R 327,46 °C 600,61 K
Siedepunkt von Wasser 212 °F 671,67 °Ra 80 °R 100 °C 373,15 K
höchste im Freien gemessene Lufttemperatur 136,04 °F 595,71 °Ra 46,24 °R 57,80 °C 330,95 K
Körpertemperatur des Menschen nach Fahrenheit 96 °F 555,67 °Ra 28,44 °R 35,56 °C 308,71 K
Tripelpunkt von Wasser 32,02 °F 491,69 °Ra 0,01 °R 0,01 °C 273,16 K
Gefrierpunkt von Wasser 32 °F 491,67 °Ra 0 °R 0 °C 273,15 K
tiefste Temperatur in Danzig, Winter 1708/09 0 °F 459,67 °Ra −14,22 °R −17,78 °C 255,37 K
Schmelzpunkt von Quecksilber −37,89 °F 421,78 °Ra −31,06 °R −38,83 °C 234,32 K
tiefste im Freien gemessene Lufttemperatur −128,56 °F 331,11 °Ra −71,36 °R −89,2 °C 183,95 K
Gefrierpunkt von Alkohol −173,92 °F 285,75 °Ra −91,52 °R −114,40 °C 158,75 K
Siedepunkt von Stickstoff −320,44 °F 139,23 °Ra −156,64 °R −195,80 °C 77,35 K
absoluter Nullpunkt −459,67 °F 0 °Ra −218,52 °R −273,15 °C 0 K

Einzelnachweise

  1. Daniel Gabriel Fahrenheit: Experimente und Beobachtungen über das Gefrieren des Wassers im Vacuum. Phil. Transact. London. Vol. XXXIII, 1724, S. 78–84. In: Arthur von Oettingen (Hrsg.): Ostwald's Klassiker der exakten Wissenschaften, Bd. 57. Engelmann, Leipzig 1894.

Weblinks


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