Jak przeliczyć stopnie Celsjusza na Fahrenheita? Triki bez kalkulatora

Najczęściej używane skale do mierzenia temperatury są trzy - Celsjusza, Fahrenheita i Kelvina. W tym zestawieniu na prowadzenie wysuwają się oczywiście stopnie Celsjusza, które od czasu powstania skali w 1742 roku rozpowszechniły się na całym świecie, z innej korzysta zaledwie kilka państw (w tym "niestety" jedno mocarstwo - Stany Zjednoczone). 

Nie znaczy to jednak, że na przestrzeni wieków nie pojawiły się też inne pomysły na mierzenie temperatur, chociażby skala Romera. Okazały się jednak mniej wygodne i użyteczne niż te wypisane poniżej.

Najstarsza z powszechnie kojarzonych jest skala Fahrenheita. Pochodzi od nazwiska jej twórcy, Daniela Gabriela Fahrenheita. Naukowiec urodził się w Gdańsku, jednak z pochodzenia by Niemcem, a większość zawodowej kariery spędził w Niderlandach. Jego pomysł był oparty na wspomnianej skali Romera, jednak Fahrenheit użył innych punktów odniesienia dla kluczowych wartości. 

• 0 °F - temperatura zamarzania mieszaniny wody, lodu i salmiaku - chlorku amonu, związku zaliczanego do soli;
• 32 °F - temperatura mieszaniny lodu i wody w proporcjach 1:1, w praktyce temperatura topnienia lodu;
• 96 °F - temperatura ludzkiego ciała.

Jednemu stopniowi Fahrenheita odpowiada zmianie objętości rtęci o 1/10000 powyżej temperatury 32 °F, czyli jak się za chwile okaże - 0 stopni Celsjusza.

Anders Celsius swoją skalę zaproponował prawie 20 lat później - w 1742 roku, aczkolwiek nie była to dokładnie ta skala, która z nazwiskiem szwedzkiego naukowca kojarzy nam się dzisiaj. Schemat jej obecnej jest identyczny ze skalą Fahrenheita, jednak tutaj (jak dobrze wiemy) mamy tylko dwa punkty odniesienia:

• 0 °C -  temperatura zamarzania wody przy ciśnieniu jednej atmosfery (1013 hPa);
• 100 °C - temperatura wrzenia wody przy ciśnieniu jednej atmosfery (1013 hPa).

Czy różniła się pierwotna skala Celsjusza od tej opisanej powyżej? Wartości były... zamienione miejscami. Potrzeba dłuższej chwili, żeby przeorganizować w swojej głowie koncept tak oczywisty jak fakt, że stopnie na skali rosną wraz ze wzrostem temperatury. Tymczasem u Celsjusza 100 stopni oznaczało zamarzanie, a 0 - wrzenie. 

Gdyby zapytać Celsjusza, ile stopni w jego skali ma ciało zdrowego człowieka, odpowiedziałby, że 63,4. Z kolei temperatura topnienia większości metali byłaby wciąż mierzona w setkach lub tysiącach stopni, z tym że na minusie. 

Wersję, do której wszyscy przywykliśmy, zawdzięczamy Francuzowi, Jean-Pierre Christinowi, który "poprawił" pomysł Szweda po zaledwie roku - w 1743.

Trzecia skala, czyli temperatura w kelwinach, nie jest używana w żadnym kraju przez prezenterów prognozy pogody, za to pojawia się wszędzie tam, gdzie mamy do czynienia z dyskursem naukowym. To właśnie kelwin, a nie stopień Celsjusza jest podstawową jednostką układu SI. 

Wybrano go ze względu na fakt, że reprezentuje skalę bezwzględną - nie ma tu ujemnych temperatur. 0 kelwinów to temperatura najniższa z możliwych, na mniej nie pozwalają prawa fizyki. W tych warunkach ustają wszelkie drgania cząsteczek, co oznacza, że nie mogą mieć już niższej temperatury. 

Co ciekawe, nazwa skali nie pochodzi od nazwiska jej twórcy, ale tytułu szlacheckiego Williama Thompsona, który został lordem Kelvin w 1892 roku, od nazwy rzeki przepływającej przez Glasgow, z którym związany był naukowiec. Skalę uhonorowano w ten sposób, ponieważ to Thompson określił funkcję pozwalającą wyliczyć "zero absolutne". Przy okazji - to także jedyna skala, której nie wyraża się w stopniach - 100 stopni Celsjusza to po prostu 373,15 kelwinów.

Choć zwykle mamy pod ręką telefon, który w moment poradzi sobie z przeliczeniem poszczególnych wartości, to czasami przydatna może okazać się umiejętność szybkiego i w miarę dokładnego przeliczania Celsjuszów na Fahrenheity i odwrotnie. To szczególnie ważne podczas wyjazdów na Kajmany, Bahamy, czy do Belize...

... i oczywiście do USA. Przyda się też podczas czytania artykułów powstających w Stanach lub przeznaczonych dla amerykańskiego odbiorcy, czyli w praktyce większości anglojęzycznych źródeł. Na szczęście jest kilka sposobów, które bez większego wysiłku umysłowego pozwolą dokonać obliczeń w kilka sekund.

Zacznijmy jednak od łatwiejszej części - konwersji stopni Celsjusza na kelwiny. Dlaczego sprawa jest prostsza? Dzięki takiej samej wielkości obu jednostek - 1 kelwin to 1 stopień Celsjusza, czego niestety nie można powiedzieć o Fahrenheitach. Żeby dość swobodnie operować kelwinami, wystarczy, że zapamiętasz liczbę - 273. Tyle kelwinów to 0 stopni. Wystarczy:

• dodać tę wartość do temperatury w Celsjuszach "na plusie" (np. 20 °C, to 273+20 = 293 K);
• odjąć, jeżeli wartość w Celsjuszach jest poniżej zera (np. -30 °C, to 273-20 = 253 K).

A teraz przejdźmy do pozornie trudniejszego zadania, czyli zamieniania stopni Celsjusza na Fahrenheita (i na odwrót).

Możemy nie mieć przy sobie telefonu, ale nikt nie odbierze nam dostępu do pamięci. Na potrzeby przeliczania temperatur trzeba mieć z tym skojarzone tylko dwie wartości: 2 i 30. 

Nie zapewnią one idealnej precyzji (do tego potrzeba trochę bardziej skomplikowanych działań), jednak w zupełności wystarczą, żeby ustalić, czy w Nowym Jorku lepiej dziś założyć T-shirt, czy w kurtkę.

• zamieniając Celsjusze na Fahrenheity, pomnóż wartość razy 2 i dodaj 30, np.  (33 °C x 2)+30 = 96 °F.
  W rzeczywistości to 91,5 F - różnica wydaje się spora, jednak trzeba pamiętać, że 1 stopień Celsjusza jest większy niż 1 stopień Fahrenheita. W Celsjuszach błąd wynosi 2,5 stopnia, a przy niższych wartościach będzie on jeszcze mniejszy.
  
  
• zamieniając Fahrenheity na Celsjusze, odejmij 30, a potem podziel przez 2, np. (85 °F- 30) /2 = 27,5 °C. Błąd wyniósł tym razem niecałe 2 stopnie C (85 stopni Fahrenheita to w rzeczywistości 29,4 stopni Celsjusza).

Aby otrzymywać idealne wyniki trzeba użyć mniej "okrągłych" wartości, odpowiednio 1,8 zamiast 2 i 32 zamiast 30. Wtedy wyliczenia będą już całkowicie precyzyjne, powyższe prezentują kompromis między dokładnością a czasem i prostotą obliczeń.

Jest jeszcze jeden sposób, a właściwie mnemotechnika, która dzieli skalę Fahrenheita na mniejsze przedziały. Wykorzystuje się tu podobieństwo niektórych wartości:

• 40 stopni Fahrenheita to 4 stopnie Celsjusza;
• 61 stopni Fahrenheita to 16 stopni Celsjusza;
• 82 stopnie Fahrenheita  to 28 stopni Celsjusza;
• 104 stopnie Fahrenheita to 40 stopni Celsjusza.

Nie jest to najdokładniejsza metoda na świecie, ale szalona dokładność jest niezbędna w laboratorium, a nie codziennym życiu. Do wybrania odpowiedniego stroju na wieczorny spacer, takie wyliczenia w zupełności wystarczą, a my oszczędzimy energię i czas na inne, ważniejsze i ciekawsze sprawy.

Czytaj także:

Dodekahedron - zagadka sprzed tysięcy lat. Czy kiedyś ją rozwiążemy?

Kontrola rodzicielska na Androidzie. Jak ją włączyć i wyłączyć?

Tajemnicze ekstremalne ochłodzenie wymiotło wczesnych ludzi z Europy

Zobacz też: