Grad Fahrenheit
Grad Fahrenheit ist eine Einheit der Temperatur. Sie ist benannt nach dem deutschen Physiker Daniel Gabriel Fahrenheit.
Fahrenheit entwickelte seine Temperatur-Skala nach einem Besuch bei dem dänischen Astronom Ole Rømer in Kopenhagen. Römer entwickelte das erste Thermometer, bei dem er für die Kalibrierung zwei Fixpunkte verwendete. In der Römer-Skala liegt der Gefrierpunkt von Wasser bei 7,5 Grad, der Siedepunkt bei 60 Grad und die durchschnittliche Körpertemperatur eines Menschen damit bei 22,5 Grad auf Römers Einteilung.
Fahrenheit wählte als Nullpunkt seiner Temperaturskala die tiefste Temperatur des strengen Winters 1708/1709 in seiner Heimatstadt Danzig. Mit einer Mischung aus Eis, Ammoniumchlorid und Wasser (Kältemischung) konnte er danach den Nullpunkt wieder herstellen (-17,8 °C). Fahrenheit wollte dadurch negative Temperaturen vermeiden, wie sie bei der Rømer-Skala schon im normalen Alltagsgebrauch auftraten.
Seine eigene Körpertemperatur legte er bei 100 °F fest. Seine ursprüngliche Skala sah nur zwölf Unterteilungen vor, später teilte er diese jedoch noch einmal durch acht gleiche Gradabstände, wodurch er letztlich auf 96 Grade kam. Fahrenheit stellte fest, dass der Gefrierpunkt von reinem Wasser (Eispunkt) bei 32 °F und der Siedepunkt bei 212 °F liegt.
Fahrenheits Messungen waren nicht ganz korrekt, so dass nach seiner ursprünglichen Festlegung Gefrier- und Siedepunkt etwas von 32 °F und 212 °F abwichen. Es ist aber auch möglich, dass Fahrenheit seine Messergebnisse etwas geschönt hat, um zwischen Gefrier- und Siedepunkt genau 180 Grad Differenz zu haben. Der "Fehler" wurde aber erst nach seinem Tod entdeckt. Die Skala wurde daraufhin mit diesen Temperaturen als neue Fixpunkte festgelegt. Dabei beträgt die normale Temperatur eines menschlichen Körpers eher 98,6 °F (37 °C) als die von Fahrenheit festgestellten 100 °F (37,8 °C).
Die Fahrenheit-Skala war lange Zeit in Europa in Gebrauch, bis sie durch die Celsius-Skala abgelöst wurde. Sie wird heutzutage vor allem in den USA sowie in einigen anderen englischsprachigen Ländern verwendet.
| 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 | °Rø |
| erster Fixpunkt F1 | T0 = 0 K | TSchm(H2O) = 0 °C | Winter in Danzig¹ = 0 °F | T0 = 0 °Ra | TSied(H2O) = 0 °De | TSchm(H2O) = 0 °N | TSchm(H2O) = 0 °Ré | TSchm(H2O) = 7,5 °Rø |
| zweiter Fixpunkt F2 | Tt(H2O) = 273,16 K | TSied(H2O) = 100 °C | TMensch¹ = 100 °F | - | TSchm(H2O) = 150 °De | TSied(H2O) = 33 °N | TSied(H2O) = 80 °Ré | TSied(H2O) = 60 °Rø |
| Skalenintervall | (F2 - F1) / 273,16 | (F2 - F1) / 100 | (F2 - F1) / 96 | siehe Fahrenheit | (F2 - F1) / 150 | (F2 - F1) / 33 | (F2 - F1) / 80 | (F2 - F1) / 100 |
| Erfinder | William Thomson („Lord Kelvin“) | Anders Celsius | Daniel Fahrenheit | William Rankine | Joseph Delisle | Isaac Newton | René Réaumur | Ole Rømer |
| Entstehungsjahr | 1848 | 1742 | 1724 | 1859 | 1732 | ~1700 | 1730 | 1701 |
| Verbreitungsgebiet | weltweit (SI-Einheit) | weltweit | USA, Jamaika | USA | - | - | Westeuropa bis 19. Jhd. | - |
¹ Genutzt wurde die gemessene Tiefsttemperatur des Winters 1708/1709 in Danzig (-17,8 °C) und die Körpertemperatur, die Fahrenheit an sich selbst maß (37,8 °C).
| nach↓ \ von→ | Kelvin-Skala [K] | Celsius-Skala [°C] | Réaumur-Skala [°Ré] | Fahrenheit-Skala [°F] |
|---|---|---|---|---|
| TKelvin | = TKelvin | = TCelsius + 273,15 | = TRéaumur · 1,25 + 273,15 | = (TFahrenheit + 459,67) ÷ 1,8 |
| TCelsius | = TKelvin − 273,15 | = TCelsius | = TRéaumur · 1,25 | = (TFahrenheit − 32) ÷ 1,8 |
| TRéaumur | = (TKelvin − 273,15) · 0,8 | = TCelsius · 0,8 | = TRéaumur | = (TFahrenheit − 32) ÷ 2,25 |
| TFahrenheit | = TKelvin · 1,8 − 459,67 | = TCelsius · 1,8 + 32 | = TRéaumur · 2,25 + 32 | = TFahrenheit |
| TRankine | = TKelvin · 1,8 | = TCelsius · 1,8 + 491,67 | = TRéaumur · 2,25 + 491,67 | = TFahrenheit + 459,67 |
| TRømer | = (TKelvin − 273,15) · 21/40 + 7,5 | = TCelsius · 21/40 + 7,5 | = TRéaumur · 21/32 + 7,5 | = TFahrenheit − 32) · 7/24 + 7,5 |
| TDelisle | = (373,15 − TKelvin) · 1,5 | = (100 − TCelsius) · 1,5 | = (80 − TRéaumur) · 1,875 | = (212 − TFahrenheit) · 5/6 |
| TNewton | = (TKelvin − 273,15) · 0,33 | = TCelsius · 0,33 | = TRéaumur · 0,4125 | = (TFahrenheit − 32) · 11/60 |
| nach↓ \ von→ | Rankine-Skala [°Ra] | Rømer-Skala [°Rø] | Delisle-Skala [°De] | Newton-Skala [°N] |
|---|---|---|---|---|
| TKelvin | = TRankine ÷ 1,8 | = (TRømer − 7,5) · 40/21 + 273,15 | = 373,15 − TDelisle · 2/3 | = TNewton · 100/33 + 273,15 |
| TCelsius | = TRankine ÷ 1,8 − 273,15 | = (TRømer − 7,5) · 40/21 | = 100 − TDelisle · 2/3 | = TNewton · 100/33 |
| TRéaumur | = TRankine ÷ 2,25 + 218,52 | = (TRømer − 7,5) · 32/21 | = 80 − TDelisle · 8/15 | = TNewton · 80/33 |
| TFahrenheit | = TRankine − 459,67 | = (TRømer − 7,5) · 24/7 + 32 | = 212 − TDelisle · 1,2 | = TNewton · 60/11 + 32 |
| TRankine | = TRankine | = (TRømer − 7,5) · 24/7 + 491,67 | = 671,67 − TDelisle · 1,2 | = TNewton · 60/11 + 491,67 |
| TRømer | = (TRankine − 491,67) · 7/24 + 7,5 | = TRømer | = 60 − TDelisle · 0,35 | = TNewton · 35/22 + 7,5 |
| TDelisle | = (671,67 − TRankine) · 5/6 | = (60 − TRømer) · 20/7 | = TDelisle | = (33 − TNewton) ÷ 0,22 |
| TNewton | = (TRankine − 491,67) · 11/60 | = (TRømer − 7,5) · 22/35 | = 33 − TDelisle · 0,22 | = TNewton |
| Messwert \ Skala | Fahrenheit | Réaumur | Celsius | Kelvin |
|---|---|---|---|---|
| Schmelzpunkt von Eisen | 2 795 °F | 1 228 °R | 1 535 °C | 1 808 K |
| Siedepunkt von Wasser | 212 °F | 80 °R | 100 °C | 373 K |
| Körpertemperatur des Menschen nach Fahrenheit | 100 °F | 30 °R | 38 °C | 311 K |
| Gefrierpunkt von Wasser | 32 °F | 0 °R | 0 °C | 273 K |
| tiefste Temperatur in Danzig, Winter 1708/09 | 0 °F | −14 °R | −18 °C | 255 K |
| Schmelzpunkt von Quecksilber | −38 °F | −31 °R | −39 °C | 234 K |
| Gefrierpunkt von Alkohol | −174 °F | −92 °R | −115 °C | 159 K |
| absoluter Nullpunkt | −460 °F | −219 °R | −273 °C | 0 K |
| höchste gemessene Lufttemperatur | 136 °F | 46 °R | 58 °C | 331 K |
| tiefste gemessene Lufttemperatur | −129 °F | −71 °R | −89 °C | 184 K |