ТЕМПЕРАТУРНАЯ ШКАЛА ФАРЕНГЕЙТА
В большинстве англоязычных стран, особенно в Америке, в быту используют температурную шкалу Фаренгейта (°F). Прираще-
ние температуры по шкале Фаренгейта равно точно 5/д приращения температуры по шкале Цельсия. Точка плавления льда из чистой воды на уровне моря принята равной +32 °F, а точка кипения чистой воды — равной +212 °F. Таким образом, +32 °F соответствует О °С, а +212 °F соответствует +100 °С. Температура абсолютного нуля примерно равняется —459,67 °F.
Пусть F — температура в °F, а С — температура в °С. Для того чтобы преобразовать температуру в градусах Фаренгейта в температуру в градусах Цельсия, воспользуемся формулой:
С = (5/9XF — 32).
Для того чтобы преобразовать температуру в градусах Цельсия в температуру в градусах Фаренгейта, воспользуемся формулой:
F = 1,8С + 32.
Задача 3.1
Какой величине в градусах Цельсия соответствует температура 72 °F? Округлите ответ до ближайшего целого числа.
Решение 3.1
Для того чтобы решить эту задачу, воспользуемся формулой, приведенной выше, для преобразования температур по шкале Фаренгейта в температуры по шкале Цельсия:
С = (5/9XF — 32).
Поэтому для данного случая
С = (5/9) (72 — 32) = (5/9) х 40 = 22 °С.
Задача 3.2
Какой величине соответствует в градусах Кельвина температура 80 °F? Округлите ответ до ближайшего целого числа.
Решение 3.2
Сначала преобразуем температуру в градусах Фаренгейта в температуру в градусах Цельсия:
С = (5/9X80 — 32) = (5/9) х 48 = 26,67 °С.
Давайте пока не будем округлять ответ, так как нам предстоит выполнить другие вычисления. Вспомним, что разница между зна — 51
чениями температур по шкале Цельсия и по шкале Кельвина всегда равна 273,15. Поэтому в ответе количество цифр (в целой части) должно быть больше двух. То есть мы должны добавить 273,15 к нашим значениям по шкале Цельсия. Если К представляет собой температуру в кельвинах, тогда
К = С + 273,15 = 26,67 + 273,15 = 299,82 К.
Мы можем округлить результат до 300 К.
СТАНДАРТНЫЕ ТЕМПЕРАТУРА И ДАВЛЕНИЕ (СТАНДАРТНЫЕ УСЛОВИЯ)
Для сравнения между собой замеров и экспериментов, проведенных при разных температурах и давлениях, ученые вводят понятие стандартных температуры и давления (стандартные условия). Стандартная температура равна 0 °С (32 °F), т. е. температуре точки замерзания или точки плавления чистой воды. Стандартное давление — это среднее атмосферное давление на уровне моря, эквивалентное давлению ртутного столба высотой 0,76 м (немного меньше 30 дюймов). Это соответствует 14,7 фунта на квадратный дюйм, или примерно 1,01 х 105 ньютона на квадратный метр (Н/м2).
Мы не задумываемся о том, что воздух имеет существенную массу, но это потому, что мы в него «погружены». Плотность сухого воздуха при стандартных температуре и давлении примерно равна 1,29 кг/м3.
Куб воздуха с размерами 4 х 4 х 4 м (как большая спальня с высоким потолком) имеет массу 82,6 кг. В гравитационном поле Земли это соответствует весу взрослого мужчины.