Hepimizin bildiği gibi sıcaklık termometre ile ölçülür ve “derece ”birimi ile ifade edilir. Ancak günlük hayatımızda fazla karşımıza çıkmasa da yaygın olarak kullanılan üç ölçüm sistemi vardır: Fahrenheit, Celsius ve Kelvin
Günlük hayatımızda aşina olduğumuz Celsius ölçeğine aslında hepimiz aşinayız. Ölçek, İsveçli gökbilimci Anders Celsius’un adını taşımaktadır. Sembolü °C’dir. Alt sabit nokta suyun donma derecesi olarak 0° C, üst sabit nokta ise kaynama derecesi olarak 100° C olarak kabul edilmiştir. Bu iki sıcaklık arasındaki bölge 100 eşit parçaya bölünmüştür. Her parça bir santigrat dereceye (1°C) eşittir. Genellikle metrik sistem birimlerini kullanan alanlarda ve ülkelerde santigrat ölçeği tercih edilmektedir.
Ancak dünyanın çoğu tarafından benimsenmesine karşı Amerika dahil bazı ülkeler Celsius ölçeğini tercih etmezler. Bunun yerine Fahrenheit ölçeğini kullanırlar. Ölçek, MS 1720’de fizikçi Daniel Gabriel Fahrenheit tarafından tanıtılmış ve adını almıştır. Sembolü °F’dir.
Alt sabit nokta suyun donma derecesi olarak 32°F, üst sabit nokta ise kaynama derecesi olarak 212° F olarak kabul edilmiştir. Bu iki sıcaklık arasındaki bölge 180 eşit parçaya bölünmüştür. Böylece her bölüm bir Fahrenheit derecesine (1° F) eşit olur.
Aslında Fahrenheit ölçeği, dünyada kullanılan ilk standartlaştırılmış ölçektir. 1960’lara kadar çoğu İngilizce konuşan ülkede yaygındı. Celsius ölçeği daha sonra ABD dışındaki çoğu ülkede bu ölçeğin yerini aldı.
- Fahrenheit’ın Celsius’a dönüştürülmesi için formül: ° C = (° F – 32) × 5/9
- Celsius’un Fahrenheit’a dönüştürülmesi için formül: F = (9/5 × ° C) + 32 biçimindedir.
- Bu denklemlere dayanarak iki ölçeğin aynı olduğu sıcaklık – 40 olacaktır.
Fahrenheit mı, Celsius mu?
Fahrenheit, Celsius’tan daha kesin bir ölçektir. Bunun nedeni her derece arasındaki sıcaklık farkının daha küçük olmasıdır. 50 Fahrenheit, 10 santigrat derece iken, 51 derece Fahrenheit, 10.56 santigrat derecedir. 10 santigrat derece artış, 18 derece Fahrenheit artışına eşittir. Böylece, Fahrenheit kullanarak kesirlere ve ondalık sayılara başvurmadan sıcaklıkları ölçerken daha kolay işlem yapabilirsiniz.
Termometrelerde cıva kullanımını mükemmelleştiren Fahrenheit, ilk kez ışık hızını ölçmek için Jüpiter’in aylarının tutulmalarını kullanan gökbilimci Ole Rømer’in sıcaklık ölçeğini ödünç aldı. Rømer’in ölçeği suyun kaynama noktası için saatlerde ve açılarda görmeye alışkın olduğumuz 60 derece kullanır.
Farhenheit, suyun donma noktasında ve ortalama vücut sıcaklığında kesirlerden kaçınmak için Rømer’in ölçeğinde bazı değişiklikler yaptı. Sonra her şeyi 4 ile çarpmaya karar verdi. ( Rømer suyun donma noktasını 7.5 derece ile vücut ısısı 22.5 derece ile gösteriyordu.)
Neden 4 ile çarptığı hakkında kesin bilgimiz olmasa da tahmin edilen ilk neden daha küçük birimlerde daha hassas bir ölçek elde edilmek istenmesidir. Ayrıca, cıva sıcaklık yükseldikçe biraz genişler ve mevcut Fahrenheit ölçeğinde sıcaklıktaki bir derecelik artış, cıva hacmini 10.000’de tam olarak 1 oranında artırır.
Kelvin Ölçeği Nedir?
Kelvin sıcaklık ölçeği, Lord Kelvin olarak da bilinen bilim insanı William Thomson’un fikriydi. Diğer sıcaklık ölçekleri gibi, suyun donma ve kaynama noktaları, ölçeğin aralığını belirleyen faktörlerdir. Suyun donma sıcaklığı (273.16 K) ile kaynama (373.16 K) arasında 100 derece vardır. Derece sembolü kullanmadan sadece Kelvin olarak adlandırılan bu ölçekteki her birim, Celsius ölçeğinde bir dereceye eşittir.
Kelvin ölçeği fikri, 1800’lü yıllarda bir gazın hacmi ve sıcaklığı arasındaki bir ilişkinin keşfiyle ortaya çıkmış, bir gazın hacminin eksi 273,15 C sıcaklıkta sıfır olması gerektiği teorileştirilmiştir. 0 Kelvin, diğer adıyla “mutlak sıfır”‘dır. Bu sıcaklıktaki bir cismin enerjisi yoktur.
Kelvin ölçeği, negatif sayıların bulunmaması nedeniyle bilimsel uygulamalarda popülerdir. Bu ölçek, örneğin çok düşük sıvı helyum ve sıvı nitrojen sıcaklıklarını kaydetmek için uygundur. Negatif sayıların olmaması, bir sıcaklığın başka bir sıcaklığın üç katı olduğunu söylemek gibi, sıcaklıklar arasındaki farkları hesaplamayı da kolaylaştırır.
Kaynaklar ve ileri okumalar:
- Defense of Fahrenheit; Yayınlanma tarihi: 30 Kasım 2016; Bağlantı: https://www.popularmechanics.com
- 10 Differences between Celsius scale and Fahrenheit scale; Yayınlanma tarihi: 5 Şubat 2022; Bağlantı: https://microbenotes.com
- What is temperature? Facts about Fahrenheit, Celsius and Kelvin scales. Yayınlanma tarihi: 22 Mart 2022; Bağlantı: https://www.livescience.com
Matematiksel
