| おしえて№752 投稿者 クレイマーさん | ||||||||||||||||||
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 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。
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。 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。 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 http://homepage1.nifty.com/tadahiko/ZOKI/ZOKI-122.HTML 常識ぽてち http://tamagoya.ne.jp/potechi/kagaku.htm 華氏温度と摂氏温度 http://www2u.biglobe.ne.jp/~winewell/essay29.htm ユーミン用語事典 http://village.infoweb.ne.jp/~voyager/yumingka.htm おもしろ物理教室「-196℃の世界」 http://kohsai.t.u-tokyo.ac.jp/amemiya/member/ueji/openhouse96/temperature/temperature-jp.html Sib-Home http://www.kurume-it.ac.jp/home/general/sibhome/unit/unit9.html ライン精機株式会社 http://www.line.co.jp/senserbook/thermo/ 熱学 http://www.kdcnet.ac.jp/buturi/kougi/buturiko/heat/heat1/heat1.htm#ondokei 日本語とその周辺 http://www.asahi-net.or.jp/~hi5k-stu/nihongo/fahren.htm 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 http://homepage2.nifty.com/rinko3/kasisessi.htmより抜粋しました。 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」http://kohsai.t.u-tokyo.ac.jp/amemiya/member/ueji/openhouse96/temperature/temperature-jp.html 「５月１４日きょうは何の日」http://www.nnh.to/05/14.html |
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 クレイマーさんからの感想メールです。Ｔａｃｋさんのが簡潔で一番分かりやすかったです。 しかし、より深く理解するのに よりかさんなどの 「当時作れた一番低い温度（氷と水と塩を混ぜた状態）を０度とした」と言った記述や、なぜ９６と言う数字が出てきたかとか１８０に分けたとかいったことを教えてくれた方たちの記述が必要でした。科学が多くの人たちによって発達してきたように、私の理解は皆さんの書き込みによってなされたことを、強調させてもらいます。 ありがとうございました、みなさん |
前から不思議に思っていたのですが、温度を測るのになんで華氏（Ｆ度）と摂氏（Ｃ度）があるのでしょうか。摂氏は水が氷になったり沸騰して蒸発するのを基にしていて分かりやすいですね。華氏は何を基にして考案されたのでしょうか。 今回は本当に力作が揃いましたね。科学者の方々が切磋琢磨して私達の生活を進歩させてくれている、そんな一端を見たような気がします。 |
| 正答者の方々です。本当にありがとうございました。 |
| Tackさん・Tackさん・Tackさん・ideyさん・アフロさん・よりかさん・浜ちゃん・Ｔｓｕｎｅさん・そくらさん・matsumotoさん・のんきさん |