ΚΛΙΜΑΚΑ ΦΑΡΕΝΑΙΤ

ΚΛΙΜΑΚΑ ΦΑΡΕΝΑΙΤ

ΚΛΙΜΑΚΑ ΦΑΡΕΝΑΙΤ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

 Πολλές φορές είναι χρήσιμο στην καθημερινή μας ζωή να γνωρίζουμε πόσο ζεστό ή κρύο είναι ένα σώμα.Για παράδειγμα,κάθε φορά που θέλουμε να βγούμε από το σπίτι μας πρέπει να γνωρίζουμε πόσο ζεστό ή κρύο είναι το περιβάλλον για να ντυθούμε κατάλληλα.Όταν ήσουν μικρός,κάθε φορά που φαινόσουν άκεφος,πιθανόν να θυμάσαι τη μητέρα σου να βάζει το χέρι της στο μέτωπο σου για να αισθανθεί πόσο ζεστό είναι ώστε να διαπιστώσει αν είσαι άρρωστος.Στην καθημερινή ζωή συχνά συνδέουμε την έννοια της θερμοκρασίας με το πόσο ζεστό ή κρύο είναι ένα σώμα.Είναι δυνατόν με τις αισθήσεις μας να εκτιμήσουμε τη θερμοκρασία ενός σώματος;

Η πρώτη ατμομηχανή που κατασκευάστηκε από τον Τόμας Νιούκομεν και το βοηθό του Τζον Κάλυ το 1712 στη Αγγλία.Χρησιμοποιήθηκε για την άντληση νερού.Η μηχανή αυτή τροποποιήθηκε και βελτιώθηκε αργότερα από τον Βατ (1765) και αποτέλεσε τον πρόδρομο των σύγχρονων ατμομηχανών

 Όταν ακουμπάς με το χέρι σου το μεταλλικό πόμολο της ξύλινης πόρτας, το πόμολο σου φαίνεται πιο κρύο από την πόρτα.Έχουν όμως διαφορετική θερμοκρασία;Οι αισθήσεις μας πολλές φορές μας παραπλανούν.

Μέσα σε ζεστό και σε παγωμένο νερό βυθίζουμε από ένα θερμόμετρο. Κατόπιν, βυθίζουμε τα θερμόμετρα μέσα σε ένα φλιτζάνι χλιαρό τσάι. Μέσα στο τσάι η ένδειξη των θερμομέτρων είναι η ίδια. Με το θερμόμετρο μετράμε αντικειμενικά τη θερμοκρασία ενός σώματος

 Για να μετρήσουμε με αντικειμενικό τρόπο τη θερμοκρασία ενός σώματος, χρησιμοποιούμε τα θερμόμετρα.

Το θερμόμετρο πρέπει να είναι σε επαφή μόνο με το σώμα που θερμομετρούμε μέχρι να σταθεροποιηθεί η ένδειξή του

 Η θερμοκρασία του σώματος προσδιορίζεται από την ένδειξη του θερμομέτρου,το οποίο πρέπει να βρίσκεται σε επαφή με αυτό.Η λειτουργία των θερμομέτρων βασίζεται στη μεταβολή των ιδιοτήτων ορισμένων υλικών όταν μεταβάλλεται η θερμοκρασία τους.Για παράδειγμα, στο υδραργυρικό θερμόμετρο όταν η θερμοκρασία αυξάνεται,το μήκος της στήλης του υδραργύρου μεγαλώνει.Τα θερμόμετρα υπάρχουν σε διάφορους τύπους και μεγέθη.

ΚΛΙΜΑΚΑ ΦΑΡΕΝΑΙΤ

 Το 1717 ο Γερμανός φυσικός και κατασκευαστής οργάνων Φαρενάιτ,επειδή δεν ήθελε να χρησιμοποιεί αρνητικές θερμοκρασίες,όρισε ως 0 τη χαμηλότερη θερμοκρασία που είχε πετύχει στο εργαστήριο του:τη θερμοκρασία ενός μείγματος ίσων ποσοτήτων από πάγο,νερό και θαλασσινό αλάτι.

Ο Ντάνιελ Γκάμπριελ Φαρενάιτ (γερμανικά: Daniel Gabriel Fahrenheit,24 Μαΐου 1686,Γκντανσκ–16 Σεπτεμβρίου 1736,Χάγη) ήταν Γερμανοπολωνικής καταγωγής Ολλανδός φυσικός,μηχανικός και εφευρέτης

 Τη θερμοκρασία του υγιούς ανθρώπινου σώματος την όρισε ως το 96 της κλίμακας και χώρισε το διάστημα μεταξύ των δυο αυτών αριθμών σε 96 ίσα τμήματα.Με βάση αυτές τις υποδιαιρέσεις,η κλίμακα μπορεί να επεκταθεί σε υψηλότερες ή χαμηλότερες θερμοκρασίες.

Αντιστοιχία μεταξύ της κλίμακας Κελσίου και της κλίμακας Φαρενάιτ. Η μεταβολή κατά 1°C ισοδυναμεί κατά 180/100°F ή 9/5°F ή 1,8°F

 Έτσι, η θερμοκρασία στην οποία λιώνει ο πάγος είναι 32 βαθμοί Φαρενάιτ (°F) και αυτή στην οποία βράζει το καθαρό νερό 212 °F.Για να μετατρέψουμε τους βαθμούς της κλίμακας Κελσίου σε βαθμούς κλίμακας Φαρενάιτ,χρησιμοποιούμε τη σχέση:

                                                                           TF=32°+1,8·TC

όπου: 

TF η θερμοκρασία σε βαθμούς Φαρενάιτ και 

TC η θερμοκρασία σε βαθμούς Κελσίου.

 Η κλίμακα Φαρενάιτ χρησιμοποιείται και σήμερα στις Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής.
 Σήμερα έχει σχεδόν αντικατασταθεί από την κλίμακα Κελσίου,πλην όμως χρησιμοποιείται σε περιορισμένους,μη επιστημονικούς,σκοπούς στις Ηνωμένες Πολιτείες και σε μερικές ακόμα χώρες όπως η Μπελίζε.

Θερμόμετρο με κλίμακα Κελσίου (εσωτερικά) και Φαρενάιτ (εξωτερικά)

 Στην κλίμακα Φαρενάιτ το σημείο πήξης του νερού είναι οι 32 βαθμοί Φαρενάιτ (°F) και το σημείο βρασμού του οι 212 (°F) (σε κανονική πάντα ατμοσφαιρική πίεση),χωρίζοντας έτσι τα δύο σημεία αναφοράς κατά 180 βαθμούς.Συνεπώς,ένας βαθμός της κλίμακας Φαρενάιτ ισούται με το 1/180 του διαστήματος μεταξύ πήξης και βρασμού.

Tο διάστημα 1 βαθμού Φαρενάιτ είναι διάστημα 5/9 του ενός βαθμού Κελσίου

 Το αντίστοιχο διάστημα στην κλίμακα Κελσίου είναι 100 βαθμοί.Έτσι το διάστημα 1 βαθμού Φαρενάιτ είναι διάστημα 5/9 του ενός βαθμού Κελσίου.Οι δύο κλίμακες έχουν κοινό σημείο στους -40 βαθμούς (δηλαδή -40 °F και -40 °C αναπαριστούν την ίδια θερμοκρασία).
 Το απόλυτο μηδέν στην κλίμακα Φαρενάιτ είναι οι −459,67 °F.Η κλίμακα Ράνκιν (R) φτιάχτηκε με την ίδια διαβάθμιση της κλίμακας Φαρενάιτ,έτσι ώστε το απόλυτο μηδέν να είναι 0 R.