Grad Fahrenheit

Einheit
Norm	Angloamerikanisches Maßsystem
Einheitenname	Grad Fahrenheit
Einheitenzeichen	$\mathrm {{}^{\circ }F}$ ^[1]
Beschriebene Größe(n)	Temperatur Temperaturdifferenz
Größensymbol(e)	$T;\,\Delta T$
Dimensionsname	Temperatur
Dimensionssymbol	$$ T $$
In SI-Einheiten	siehe unten
Benannt nach	D. G. Fahrenheit
Siehe auch: [1] Unicode reserviert dafür das Zeichen «℉» U+2109

Grad Fahrenheit ist eine nach Daniel Gabriel Fahrenheit benannte Einheit der Temperatur.

Geschichte

Thermometer mit Celsius-Skala (links) und Fahrenheit-Skala (rechts)

Fahrenheit entwickelte seine Temperaturskala nach einem Besuch bei dem dänischen Astronomen Ole Rømer in Kopenhagen. Rømer war der Erste, der ein Thermometer entwickelte, welches mit Hilfe zweier Fixpunkte kalibriert wurde. In der Rømer-Skala liegt der Gefrierpunkt des Wassers bei 7,5 Grad, der Siedepunkt bei 60 Grad und die durchschnittliche Körpertemperatur eines Menschen bei 26,9 Grad.

Fahrenheit wählte als Nullpunkt seiner Temperaturskala die tiefste Temperatur des strengen Winters 1708/1709 in seiner Heimatstadt Danzig. Mit einer Mischung aus „Eis, Wasser und Salmiak oder Seesalz“ (Kältemischung) konnte er danach den Nullpunkt bzw. ersten Fixpunkt wieder herstellen (−17,8 °C). Fahrenheit wollte dadurch negative Temperaturen vermeiden, wie sie bei der Rømer-Skala schon im normalen Alltagsgebrauch auftraten.

Als zweiten und dritten Fixpunkt legte er 1714 den Gefrierpunkt des reinen Wassers (Eispunkt) bei 32 °F und die „Körpertemperatur eines gesunden Menschen“ bei 96 °F fest.^[1] Der Nachteil dieser Skala bestand darin, dass insbesondere der untere und der obere Fixpunkt nach heutigen Maßstäben nicht hinreichend genau reproduzierbar sind. Es wurde daher eine neue Definition notwendig.

Zur Definition einer Temperaturskala benötigt man zum einen nur zwei verschiedene, dafür aber möglichst genau reproduzierbare Temperaturen, zum anderen die willkürliche Festlegung der Einteilung der Temperaturdifferenz in Skalenteile und eines Skalennullpunkts. Als neue Fixpunkte wählte man den Gefrierpunkt und den Siedepunkt des Wassers. Um eine möglichst gute Übereinstimmung mit der bisherigen Definition zu erreichen, teilte man dieses Intervall in 180 Skalenteile und behielt für den Gefrierpunkt den Skalenwert von 32 °F bei. Auf dieser neuen Skala beträgt die normale Temperatur eines menschlichen Körpers 98,6 °F (37 °C) und nicht 96 °F, wie von Fahrenheit ursprünglich festgelegt.

Die Fahrenheit-Skala war lange Zeit in Europa in Gebrauch, bis sie durch die Celsius-Skala abgelöst wurde. Heutzutage wird sie nur noch in den USA und in wenigen anderen englischsprachigen Ländern verwendet.

Umrechnung

Im Folgenden werden einige Umrechnungstabellen für verschiedene Temperaturwerte und -Einheiten angegeben.

Temperaturskalen

Übersicht über die klassischen Temperaturskalen
Einheit	Kelvin	Grad Celsius	Grad Fahrenheit	Grad Rankine	Grad Delisle	Grad Réaumur	Grad Newton	Grad Rømer
Einheitenzeichen	K	°C	°F	°Ra, °R	°De, °D	°Ré, °Re, °R	°N	°Rø
unterer Fixpunkt F₁	T₀ = 0 K	T_Schm(H₂O) = 0 °C ^{[Anm 1]}	T_{Kältemischung} = 0 °F ^{[Anm 2]}	T₀ = 0 °Ra	T_Schm(H₂O) = 150 °De	T_Schm(H₂O) = 0 °Ré	T_Schm(H₂O) = 0 °N	T_Schm(Lake) = 0 °Rø ^{[Anm 3]}
oberer Fixpunkt F₂	T_Tri(H₂O) = 273,16 K	T_Sied(H₂O) = 100 °C ^{[Anm 1]}	T_Mensch = 96 °F ^{[Anm 2]}	—	T_Sied(H₂O) = 0 °De	T_Sied(H₂O) = 80 °Ré	T_Sied(H₂O) = 33 °N	T_Sied(H₂O) = 60 °Rø
Skalenintervall	(F₂−F₁) / 273,16 ^{[Anm 4]}	(F₂−F₁) / 100	(F₂−F₁) / 96	1 °Ra ≡ 1 °F	(F₁−F₂) / 150	(F₂−F₁) / 80	(F₂−F₁) / 33	(F₂−F₁) / 60
Erfinder	William Thomson Baron Kelvin	Anders Celsius	Daniel Fahrenheit	William Rankine	Joseph-Nicolas Delisle	René-Antoine Ferchault de Réaumur	Isaac Newton	Ole Rømer
Entstehungsjahr	1848	1742	1714	1859	1732	1730	≈ 1700	1701
Verbreitungsgebiet	weltweit (SI-Einheit)	weltweit	USA	USA	Russland (19. Jhd.)	Westeuropa bis Ende 19. Jhd.	—	—

Anmerkungen zur Tabelle: ↑ ^1,0 ^1,1 Traditionelle Fixpunkte; ursprünglich umgekehrt (ähnlich wie Delisle-Skala); heute über Kelvin-Skala definiert, ΔT = 1 °C ≡ 1 K, also der 273,16-te Teil von T_Tri(H₂O) = 0,01 °C. ↑ ^2,0 ^2,1 Genutzt wurde die Temperatur einer Kältemischung von Eis, Wasser und Salmiak oder Seesalz (−17,8 °C) und die „Körpertemperatur eines gesunden Menschen“ (35,6 °C); heute über T_Schm(H₂O) = 32 °F und T_Sied(H₂O) = 212 °F sowie ΔT = (F₂−F₁) / 180 definiert. ↑ Genutzt wurde die Schmelztemperatur einer Salzlake (−14,3 °C). ↑ Ursprünglich über Celsius-Skala definiert, ΔT = 1 K ≡ 1 °C.

Temperaturumrechnung

Umrechnung zwischen den Temperatureinheiten
→ von →	Kelvin (K)	Grad Celsius (°C)	Grad Réaumur (°Ré)	Grad Fahrenheit (°F)
↓ nach ↓	Kelvin (K)	Grad Celsius (°C)	Grad Réaumur (°Ré)	Grad Fahrenheit (°F)
T_Kelvin	= T_K	= T_C + 273,15	= T_Ré · 1,25 + 273,15	= (T_F + 459,67) · ⁵⁄₉
T_Celsius	= T_K − 273,15	= T_C	= T_Ré · 1,25	= (T_F − 32) · ⁵⁄₉
T_Réaumur	= (T_K − 273,15) · 0,8	= T_C · 0,8	= T_Ré	= (T_F − 32) · ⁴⁄₉
T_Fahrenheit	= T_K · 1,8 − 459,67	= T_C · 1,8 + 32	= T_Ré · 2,25 + 32	= T_F
T_Rankine	= T_K · 1,8	= T_C · 1,8 + 491,67	= T_Ré · 2,25 + 491,67	= T_F + 459,67
T_Rømer	= (T_K − 273,15) · ²¹⁄₄₀ + 7,5	= T_C · ²¹⁄₄₀ + 7,5	= T_Ré · ²¹⁄₃₂ + 7,5	= (T_F − 32) · ⁷⁄₂₄ + 7,5
T_Delisle	= (373,15 − T_K) · 1,5	= (100 − T_C) · 1,5	= (80 − T_Ré) · 1,875	= (212 − T_F) · ⁵⁄₆
T_Newton	= (T_K − 273,15) · 0,33	= T_C · 0,33	= T_Ré · ³³⁄₈₀	= (T_F − 32) · ¹¹⁄₆₀
→ von →	Grad Rankine (°Ra)	Grad Rømer (°Rø)	Grad Delisle (°De)	Grad Newton (°N)
↓ nach ↓	Grad Rankine (°Ra)	Grad Rømer (°Rø)	Grad Delisle (°De)	Grad Newton (°N)
T_Kelvin	= T_Ra · ⁵⁄₉	= (T_Rø − 7,5) · ⁴⁰⁄₂₁ + 273,15	= 373,15 − T_De · ²⁄₃	= T_N · ¹⁰⁰⁄₃₃ + 273,15
T_Celsius	= T_Ra · ⁵⁄₉ − 273,15	= (T_Rø − 7,5) · ⁴⁰⁄₂₁	= 100 − T_De · ²⁄₃	= T_N · ¹⁰⁰⁄₃₃
T_Réaumur	= T_Ra · ⁴⁄₉ − 218,52	= (T_Rø − 7,5) · ³²⁄₂₁	= 80 − T_De · ⁸⁄₁₅	= T_N · ⁸⁰⁄₃₃
T_Fahrenheit	= T_Ra − 459,67	= (T_Rø − 7,5) · ²⁴⁄₇ + 32	= 212 − T_De · 1,2	= T_N · ⁶⁰⁄₁₁ + 32
T_Rankine	= T_Ra	= (T_Rø − 7,5) · ²⁴⁄₇ + 491,67	= 671,67 − T_De · 1,2	= T_N · ⁶⁰⁄₁₁ + 491,67
T_Rømer	= (T_Ra − 491,67) · ⁷⁄₂₄ + 7,5	= T_Rø	= 60 − T_De · 0,35	= T_N · ³⁵⁄₂₂ + 7,5
T_Delisle	= (671,67 − T_Ra) · ⁵⁄₆	= (60 − T_Rø) · ²⁰⁄₇	= T_De	= (33 − T_N) · ⁵⁰⁄₁₁
T_Newton	= (T_Ra − 491,67) · ¹¹⁄₆₀	= (T_Rø − 7,5) · ²²⁄₃₅	= 33 − T_De · 0,22	= T_N

Temperaturvergleich

ausgewählte Temperaturwerte in verschiedenen Einheiten
Messwert \ Einheit	Grad Fahrenheit	Grad Rankine	Grad Réaumur	Grad Celsius	Kelvin
mittlere Oberflächentemperatur der Sonne	9 941 °F	10 400 °Ra	4 404 °R	5 505 °C	5 778 K
Schmelzpunkt von Eisen	2 795 °F	3 255 °Ra	1 228 °R	1 535 °C	1 808 K
Schmelzpunkt von Blei	621,43 °F	1081,10 °Ra	261,97 °R	327,46 °C	600,61 K
Siedepunkt von Wasser (bei Normaldruck)	212 °F	671,67 °Ra	80 °R	100 °C	373,15 K
höchste im Freien gemessene Lufttemperatur	136,04 °F	595,71 °Ra	46,24 °R	57,80 °C	330,95 K
Körpertemperatur des Menschen nach Fahrenheit	96 °F	555,67 °Ra	28,44 °R	35,56 °C	308,71 K
Tripelpunkt von Wasser	32,02 °F	491,69 °Ra	0,01 °R	0,01 °C	273,16 K
Gefrierpunkt von Wasser (bei Normaldruck)	32 °F	491,67 °Ra	0 °R	0 °C	273,15 K
tiefste Temperatur in Danzig, Winter 1708/09	0 °F	459,67 °Ra	−14,22 °R	−17,78 °C	255,37 K
Schmelzpunkt von Quecksilber	−37,89 °F	421,78 °Ra	−31,06 °R	−38,83 °C	234,32 K
tiefste im Freien gemessene Lufttemperatur	−128,56 °F	331,11 °Ra	−71,36 °R	−89,2 °C	183,95 K
Gefrierpunkt von Ethanol	−173,92 °F	285,75 °Ra	−91,52 °R	−114,40 °C	158,75 K
Siedepunkt von Stickstoff	−320,44 °F	139,23 °Ra	−156,64 °R	−195,80 °C	77,35 K
absoluter Nullpunkt	−459,67 °F	0 °Ra	−218,52 °R	−273,15 °C	0 K
Anmerkung: Die grau hinterlegten Felder bezeichnen die traditionellen Fixpunkte zur Festsetzung der betreffenden Einheit.

Einzelnachweise

↑ Daniel Gabriel Fahrenheit: Experimente und Beobachtungen über das Gefrieren des Wassers im Vacuum. Phil. Transact. London. Vol. XXXIII, 1724, S. 78–84. In: Arthur von Oettingen (Hrsg.): Ostwald's Klassiker der exakten Wissenschaften, Bd. 57. Engelmann, Leipzig 1894.

[zwei-2] 1,0 ^1,1 Traditionelle Fixpunkte; ursprünglich umgekehrt (ähnlich wie Delisle-Skala); heute über Kelvin-Skala definiert, ΔT = 1 °C ≡ 1 K, also der 273,16-te Teil von T_Tri(H₂O) = 0,01 °C.

[drei-3] 2,0 ^2,1 Genutzt wurde die Temperatur einer Kältemischung von Eis, Wasser und Salmiak oder Seesalz (−17,8 °C) und die „Körpertemperatur eines gesunden Menschen“ (35,6 °C); heute über T_Schm(H₂O) = 32 °F und T_Sied(H₂O) = 212 °F sowie ΔT = (F₂−F₁) / 180 definiert.

[vier-4] Genutzt wurde die Schmelztemperatur einer Salzlake (−14,3 °C).

[eins-5] Ursprünglich über Celsius-Skala definiert, ΔT = 1 K ≡ 1 °C.

[1] Daniel Gabriel Fahrenheit: Experimente und Beobachtungen über das Gefrieren des Wassers im Vacuum. Phil. Transact. London. Vol. XXXIII, 1724, S. 78–84. In: Arthur von Oettingen (Hrsg.): Ostwald's Klassiker der exakten Wissenschaften, Bd. 57. Engelmann, Leipzig 1894.

[1]

[Anm 1]

[Anm 2]

[Anm 3]

[Anm 4]