Формула температуры по шкале Фаренгейта
Формула температуры по шкале Фаренгейта: перевод в °C и K, вывод коэффициентов, шаги расчёта, примеры и быстрые приёмы для точных вычислений.
Краткая формула
Основная формула для перевода температуры из шкалы Цельсия в шкалу Фаренгейта:
F = C × 9/5 + 32
Обратная формула (из Фаренгейта в Цельсий):
C = (F − 32) × 5/9
Здесь C — температура в градусах Цельсия (°C), F — в градусах Фаренгейта (°F). Коэффициенты 9/5 и 5/9 задают масштабную разницу, а 32 — сдвиг нулевой точки.
Почему именно такие коэффициенты (вывод)
Шкалы связаны линейно: F = a·C + b. Возьмём два эталонных пункта воды при нормальном давлении: 0 °C → 32 °F и 100 °C → 212 °F. Тогда
a = (212 − 32) / (100 − 0) = 180 / 100 = 9/5, b = 32.
Отсюда F = 9/5·C + 32. Для обратной формулы решаем уравнение относительно C и получаем C = (F − 32)·5/9.
Это чисто алгебраическое следствие выбора опорных точек шкал.
Примеры расчётов
- 20 °C → F = 20 × 9/5 + 32 = 36 + 32 = 68 °F.
- 25 °C → 25 × 1.8 + 32 = 77 °F.
- 37 °C (пример температуры тела) → 37 × 9/5 + 32 = 98.6 °F.
- 100 °F → C = (100 − 32) × 5/9 = 68 × 5/9 ≈ 37.78 °C.
- Особая точка: −40 °C = −40 °F (единственная точка, где числа совпадают).
В инженерных задачах обычно приводят значения с нужной точностью (например, до двух знаков после запятой).
Связь с Кельвином и Ранкином
Для преобразования в абсолютные шкалы удобно использовать Кельвин (K) и Ранкин (°R):
K = (F − 32) × 5/9 + 273.15 эквивалентно K = (F + 459.67) × 5/9
Обратная запись:
F = (K − 273.15) × 9/5 + 32 или F = K × 9/5 − 459.67
Эти формулы полезны при работе с термодинамическими расчётами.
Практические приёмы и частые ошибки
- Ментальное приближение: для быстрой оценки F → C вычтите 30 и разделите на 2 (даёт грубую оценку). Для большей точности вычтите 32 и умножьте на 5/9. Для C → F можно умножить на 2 и прибавить 30 (приближённо).
- В коде и таблицах используйте скобки: в Excel/Google Sheets C→F:
=A1*9/5+32; F→C:=(A1-32)*5/9. В Python:f = c * 9/5 + 32иc = (f - 32) * 5/9. - Частая ошибка — забыть скобки при обратном переводе (например, писать
F - 32/1.8вместо(F - 32)/1.8). - Точность: коэффициент 9/5 и сдвиг 32 — результаты определения шкал; абсолютный ноль в Фаренгейтах равен ≈ −459.67 °F (соответствует 0 K).
Короткая шпаргалка (сводка формул)
- C → F: F = C × 9/5 + 32
- F → C: C = (F − 32) × 5/9
- F → K: K = (F − 32) × 5/9 + 273.15
- K → F: F = K × 9/5 − 459.67
Используйте точные формулы для расчётов и приближённые приёмы для быстрых оценок. Если нужна проверка — воспользуйтесь калькулятором на странице или вставьте формулу в таблицу.