2012年4月9日月曜日

華氏の基はなに?


のんきさん

アメリカで使われている華氏は、ドイツの物理学者ファーレンハイト(Fahrenheit, Gabriel Daniel、1686〜1736)が、1724年に考案したもので、食塩と氷をまぜた時の温度を冷たい温度を基準に0Fとし、人間の体温を熱い温度の基準として、この2つの温度の間を96等分にした ものです。なぜ96等分なのかと疑問に思う所ですが、12進法を用いて80(12)等分したものが10進数で96(10)ということらしいです。 ファーレンハイトの温度によると、氷点は32度、沸点は212度になります。 華氏から摂氏の温度の変換を式で表すと (F-32)×5/9 で、 この逆は (C×9/5)+32 となります。

色々な温度を摂氏と華氏で示してみたいと思います。


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摂氏 華氏
水の沸点 100 212
標準体温 36.5 97.7
氷点 0 32
温暖な春の気温 20 68
かなり暑い 30 86

また、日本で使われている摂氏は、スウェーデンのセルシウス(Celsius, Anders、1701〜1744)が、1742年に、水の氷点を0℃、沸点を100℃とし、その間を100等分した温度目盛りを定めました。その後大気圧の変化で氷点沸点が変わってしまうことに気付き、1気圧のもとで測定した値を用いるように改められました。

1990年に国際度量衡委員会により、セルシウス温度は次に述べる絶対温度Tを用いて、
   t=T−273.15   
と定義されました。 新しい温度目盛りでは、水の沸点は標準気圧(101325Pa)下で約99.974℃となります。
現在では水の沸点は100℃ではないことに注意しましょう。


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ideyさん

 華氏はドイツ人のファーレンハイト氏(G.D.Fahrenheit)が温度の基準として提唱した単位です。元々ファーレンハイト氏は物性学者で様々な物質の性質(沸点、融点、膨張率、密度etc.)を調べていました。
 18世紀当時、様々な人が自分勝手な温度の単位を提唱していましたのですが、ファーレンハイト氏は生活により密着した単位を作ろうとして華氏を作ったわけです。 かれは日常生活で使用する最低温度として氷に食塩を加えるとより寒くなることを利用して、その最低点(厳密には違っていたのですが)である温度を0にし、また自然特に生命の作り出す最高温度=体温ということで、その当時知られていた高い体温を持つ生物である羊の体温を100としました。
 科学を科学的な立場だけで処理しようとするのではなく、あくまで生活、生命を中心に考えていた彼の態度は同じ科学者として尊敬に値します。


アフロさん

 結論から言いますと,1714年当時得られた最低温度と,人間の体温がもとです。 また,華氏とは,この温度目盛を考案したドイツの実験科学者のファーレンハイト(Gabriel Daniel Fahrenheit)氏が中国で「華倫海」と音訳されたことから来ています。
 略して敬称をつければ華氏ですね。「華」の読みは"hua"ですが,これは日本語では「ふあ」と「くあ」の中間のような発音をします(私,第二外国語は中国語をとっていました)。
 1714年,ファーレンハイト氏(以下華氏)は,水銀を用いた温度計を発明しました。それまで使われていたアルコールなどに比べ,水銀は温度に対する体積変化が規則正しく,また使用できる温度範囲が広く,非常に正確な温度計となりました。
 1717年には、これに彼の考案した精密な温度目盛りをつけます。これは,塩化アンモニウムを寒剤として得られた当時の最低温度を0゜F、人間の体温を96゜Fとするものです.96になったのは,2,3,4,6,8,12...等で割り切れるため,華氏はこの数が大好きだったのです。


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 この温度計を用いて,華氏はいろいろなものの温度を測りました。水の凝固点が31.2゜F,沸点が206.5゜Fで,それぞれ一定であったことを発見したのも華氏です。さて,ここで206.5-31.2=175.3です。
 12進法が大好きな華氏は,「もうちょっとで180じゃん」と考え,目盛を水の凝固点を32度,沸点を212度とし,その間を180等分したものに変更したのでした。こうして現在使われている華氏温度の定義 F=(9/5)C+32 F:華氏温度の値 C:セルシウス(摂氏)温度の値 が出来上がりましたとさ。ちゃんちゃん

参考 URL雑木話

常識ぽてち

華氏温度と摂氏温度

ユーミン用語事典

おもしろ物理教室「-196℃の世界」

Sib-Home

ライン精機株式会社

熱学

日本語とその周辺


Tackさん ←疑問投稿者からのご推薦です。

 アメリカで使っている科学の教科書に載っている説明を簡単に書きます。あ、もちろん教科書には英語で書いてありますが。。
 華氏(Fahrenheit scale)というのは、1715年頃にドイツの物理学者Gabriel D. Fahrenheitという人によって考案されました。 もともとは、氷に塩を混ぜたものの氷点を0度、人間の体温を100℃としていましたが、人の体温は一定でなかったため後に変更されたものが今の華氏です。
 現在は水の氷点と沸点の間を180にわけてそれを1度としたものが使われています。しかし、元の基準をのこしたまま、かつしっかりした基準にしたため、32度から212度までという、変な数字になってしまったようです。 と、いうようなことが、えんえんと1ページ弱に渡ってかかれていました。。 参考になるでしょうか。。


よりかさん

 華氏は、ドイツ人のファーレンハイト(G.D.Fahrenheit)が18世紀に提唱した温度目盛りです。当時作れた一番低い温度(氷と水と塩を混ぜた状態)を0度、氷が溶ける温度を32度、人間の体温を96度にして、温度単位を提唱しました。その後、氷の融点(32度)と水の沸点(212度)がファーレンハイト度F(゜F)のふたつの定点になったそうです。
参考URL:小田原メダカと天気予報

でもなぜ基準とする数字を32°とか96°という中途半端な数字にしたのかはわかりません



浜ちゃん

 人間の体温と氷と塩を混ぜた寒剤の温度を基準として、その間を96等分(12進数)したものです。 人間の体温というのが基準というのが、今から考えると不正確なような気がしますが、 それまでのガリレオの気体温度計(これは、温度と共に気圧の影響を受けるので 正確さが更に劣る)に比べると格段に正確な水銀温度計のメモリとして確立したものでした。 1720年に華氏温度が、そして1742年に摂氏温度ができています。


Tsuneさん

 摂氏(℃)の概略は、疑問の中にも有るように水の氷点を 0 度、沸点を 100 度にしてその間を100等分したものです。1742年にスウェーデン人のCels ius(1701−1744年) が定めました。セルシウス温度、摂氏と呼ばれま す。 degree、centigrade とも言います。
 厳密には、気圧や、体積変化の影響を受けるため、次のように定義されています。 理科年表などの単位の部分に詳細に記述されています。 「1 K(ケルビン) は水の三重点の熱力学温度の273.16分の1」 と定義されます。水の三重点とは気相、液相、固相の共存する状態で0.01℃で す。

 絶対零度は物が考えうる最低のエネルギーの状態にある温度で −273.15 ℃ です。この絶対零度と水の三重点の間を273.16等分したものが 1 ケルビン です。 273.15と273.16の違いは水の三重点が 0℃ ではなく、0.01 ℃ であることに依ります。  SI 単位のセルシウス温度はケルビンを用いて定義されます。セルシウス温度 t は 熱力学温度 T を用いて t/℃ = T/K−273.15K と定義されます。スラシュで割っているのは無次元の量(数値)にするためです。t と T を数値とすれば   t ℃ = TK− 273.15 K と同じことです。


 一方華氏温度は1710年頃にドイツ人のファーレンハイト(Fahrenhei t、1686−1736年) が定めました.中国語でファーレンハイトを華倫海と書 いたので華氏といいます。
 華氏温度は人間が手軽に作れる最低の温度を0度、人の体温を 100度にしてそ の間を100等分したものです。ファーレンハイトは手軽に作れる最低の温度として 塩水とアンモニアの混合物が凍る温度をとりました。体温は誰かの体温をとります。 これらの基準値を基にファーレンハイトは水の氷点 32°F と沸点 212°F を 得ました。体温というあいまいなものではなく、氷点と沸点というはっきりした現象 の温度を得ていることが重要です。
 摂氏と華氏の関係 お互いの氷点と沸点の温度を対応させれば関係式は出てきます。 摂氏:氷点0℃ と沸点100℃ 華氏:氷点32°Fと沸点212°F よって、摂氏 t℃と華氏 f°Fの関係式は   f=(9/5)t+32 となります。等分するので線形な関係式になります。


そくらさん

 摂氏と華氏については、次のとおりです。
 摂氏の温度はCで表すが、これは、1792年セルシウスの頭文字をとり一気圧の氷点を摂氏0度にし、水の沸騰する温度を摂氏100度で表したもの。これを100等分した温度計を、摂氏温度計といい、日本はこれで温度を表現しています。
 一方、アメリカなどのように華氏温度計を使う国もあり、その華氏とは、略符をFで表す。これはドイツ人のファーレンハイトの頭文字から取ったもので、1714年に年に彼が作った。華氏の起こりは、この名前を中国で華倫海(ファーリンハイ)の漢字を、あてたことによるのだそうです。
 氷点0度(摂氏)とは華氏32度にあたり、沸点摂氏100度を華氏では、212度の目盛りに定めてあります。 華氏温度Fの計算方法は  F=C×9÷5+32で出す。  F=華氏温度、C=摂氏温度



matsumotoさん

  華氏温度は、1724年ドイツの物理学者ファーレンハイトが考案した温度目盛で、ファーレンハイトの中国語名「華倫海」から華氏温度と呼ばれます。 華氏温度は、塩化アンモニウムを寒剤として得られる当時人間が作り出せた最低温度を0度、人間の平均体温を96度とし、その間を96等分して決められました。 アメリカやイギリスでは(メートル法が嫌われているので)今でも華氏温度が多く使用されます。 華氏温度(゜F)と摂氏(セルシウス)温度(℃)の換算式は、  ゜F=(9/5)×℃+32 となります。
参考URL: 「温度の歴史」
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