華氏
チェック済み
ページは変更保留のため保護されています

華氏
華氏 (外側のベゼルに表示) と摂氏(内側のダイヤルに表示) の単位が付いた温度計。
一般情報
単位系帝国/米国慣用単位
単位温度
シンボル°F
名前の由来ダニエル・ガブリエル・ファーレンハイト
コンバージョン
x  °Fで ......は...に対応します。
   ケルビンスケール   ⁠5/9⁠ ( x  + 459.67)  K
   摂氏スケール   ⁠5/9⁠ ( x  − 32)  °C
   ランキンスケール   x  + 459.67  °Ra

華氏（/ ˈ f æ r ə n h aɪ t , ˈ f ɑː r - /）は、物理学者ダニエル・ガブリエル・ファーレンハイト（1686–1736）が1724年に提唱したものに基づく温度の目盛りである。 [ 1 ]単位として華氏（記号：°F ）を使用する。彼が最初に目盛りを定義した方法については複数の説明が存在するが、元の論文では、下限の定義点である 0 °F は、水、氷、塩化アンモニウム（塩）の混合物から作られた塩水が凝固する温度として確立されたと示唆されている。 [ 2 ] [ 3 ]もう1つの限界は、彼が確立した平均体温の最良の推定値であり、最初は 90 °F に設定され、次に 96 °F に設定されました（後の目盛りの再定義により、現代の値より約 2.6 °F 低い）。[ 2 ]

20世紀の大部分において、華氏温度は180度（摂氏約180度）離れた2つの固定温度で定義されていました。純水が凍結する温度は32度（摂氏約11度）、水の沸点は海面および標準大気圧下において212度（摂氏約90度）と定義されていました。現在では、正式にはケルビン温度を用いて定義されています。[ 4 ] [ 5 ]

この方式は、アメリカ合衆国（その非編入地域を含む）、西太平洋の自由連合国（パラオ、ミクロネシア連邦、マーシャル諸島）（いずれもアメリカ国立気象局を使用）、およびイギリスの海外領土であるケイマン諸島で引き続き使用されている。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

アンティグア・バーブーダ、セントクリストファー・ネイビス、バハマ、ベリーズなど、米国気象局を利用する他の国々では、摂氏と並んで華氏も一般的に使用されています。また、ヴァージン諸島、モントセラト、アンギラ、バミューダなど、一部の英国海外領土でも、現在も両方の温度計が使用されています。[ 9 ]現在、他のすべての国では摂氏（1948年までは「摂氏」）が使用されています。摂氏は華氏の導入から18年後に開発されました。[ 10 ]

定義と変換

華氏温度の変換式
華氏から 華氏まで
摂氏x  °F ≘ ( x  − 32) ×  ⁠5/9⁠  °C x  °C ≘ ( x  ×  ⁠9/5⁠  + 32) °F
ケルビンx  °F ≘ ( x  + 459.67) ×  ⁠5/9⁠  K x  K ≘ ( x  ×  ⁠9/5⁠  − 459.67）°F
ランキンx  °F ≘ ( x  + 459.67) °R x  °R ≘ ( x  − 459.67) °F
特定の温度ではなく温度間隔の場合、 1 °F = 1 °R = ⁠5/9⁠  °C = ⁠5/9⁠  K温度スケール間の変換

歴史的に、華氏温度計では水の凝固点は32 °F で、標準大気圧での沸点は212 °F でした。これにより、水の沸点と凝固点は 180 度離れていました。[ 11 ]そのため、華氏温度計での 1 度は、凝固点と沸点の間隔の1 ⁄ 180でした。摂氏温度計では、水の凝固点と沸点はもともと 100 度離れていると定義されていました。1 °F の温度間隔は、5 ⁄ 9 摂氏度の間隔に等しかったです。現在では華氏と摂氏の温度計はどちらもケルビンで定義されており、この関係は維持され、1 °F の温度間隔は5 ⁄ 9  K および5 ⁄ 9  °C の間隔に等しくなります。華氏と摂氏のスケールは、それぞれの単位で数値的に -40 で交差します (つまり、-40 °F は -40 °C に相当します)。

絶対零度は0 K、-273.15 °C、または-459.67 °Fです。ランキン温度目盛りは、絶対零度が0 °Rであることを除いて、華氏目盛りと同じ大きさの度間隔を使用します。これは、ケルビン温度目盛りが摂氏目盛りと一致しているのと同じですが、絶対零度が0 Kである点が異なります。[ 11 ]

華氏温度目盛りの慣例的な表記法は、度記号（°）に大文字のFを付した表記です。この記号に数字（スペースで区切る）を付したものは、特定の温度点を表します（例：「ガリウムは85.5763°Fで融解する」）。温度差や温度の不確かさも、慣例的に同じ表記法で表されます。例えば、「熱交換器の出力は72°F上昇する」や「標準不確かさは±5°Fである」などです。しかし、温度差を示すために「50°F上昇」という表記法（記号の順序を逆にする）を使用する著者もいます。摂氏温度目盛りにも同様の表記法があります。摂氏温度目盛りについては、「摂氏 § 温度と温度範囲」を参照してください。[ 12 ] [ 13 ]

変換（特定の温度点）

特定の温度点における華氏と摂氏、そしてケルビン間の正確な変換には、以下の式を適用できます。ここで、fは華氏、cは摂氏、kはケルビンです。

  • f  °F からc  °C: c = ⁠f − 32/1.8⁠
  • c  °Cからf  °F: f = c × 1.8 + 32
  • f  °F からk  K: k = ⁠f + 459.67/1.8⁠
  • k  Kからf  °F: f = k × 1.8 − 459.67

摂氏と華氏の間では、-40 °F ≘ -40 °C という対応関係を利用して正確な変換を行うこともできます。ここでも、fは華氏、c は摂氏を表す数値です。

  • f  °F からc  °C: c = ⁠f + 40/1.8⁠ − 40
  • c  °Cからf  °F: f = ( c + 40) × 1.8 − 40

変換（温度差または間隔）

華氏と摂氏のスケール間で温度間隔を変換する場合、定数を使用せずに比率のみが使用されます (この場合、間隔の数値はケルビンでも摂氏でも同じになります)。

  • f  °F からc  °C またはk  K: c = k = ⁠f/1.8⁠
  • c  °C またはk  K からf  °F: f = c × 1.8 = k × 1.8

歴史

華氏は1724年に、2つの温度基準点に基づく温度目盛りを提案しました。この最初の目盛り（最終的な華氏目盛りではありません）では、温度計を「氷、水、そして塩化アンモニウム（salis Armoniaci ） [注 1 ]、あるいは海塩の混合物」に置くことで零点を決定しました。 [ 14 ]この混合物は共晶系を形成し、温度を自動的に安定させます。0°Fはその安定した温度と定義されました。2つ目の温度96°Fは、人体の温度とほぼ同じでした。[ 14 ] 3つ目の温度32°Fは、「前述の塩分を含まない」氷と水の温度とされました。[ 14 ]

ドイツの伝説によると、ファーレンハイトは実際に1708年から1709年の冬に故郷のダンツィヒ（現在のポーランドのグダニスク）で測定された最低気温を0°Fとしており、後になって塩水を使ってこの値を再現する必要が生じたという。[ 15 ]

華氏16度が友人ヘルマン・ブールハーヴェに宛てた手紙によると、[ 16 ]彼の尺度は彼が以前に会っていたオーレ・レーマーの研究に基づいて作られたとのことである。レーマーの尺度では、塩水は0度で凍り、水は7.5度で凍って溶け、体温は22.5度、水は60度で沸騰する。華氏はそれぞれの値に4を掛けて端数をなくし、尺度をよりきめ細かくした。その後、氷の融点と通常の人体温度（それぞれ30度と90度）を使って尺度を再較正し、氷の融点が32度、体温が96度になるように尺度を調整した。こうして両者の間隔は64等分され、単純に間隔を6回二等分するだけで計器に度線を引けるようになった（64 = 2の6乗なので）。[ 17 ] [ 18 ]

華氏はその後まもなく、この目盛りを使って水が約 212 度で沸騰することを観察した。[ 19 ]水の凝固点と沸点を温度計の固定基準点として使用することは、アンネシュ・セルシウスの研究に続いて人気となり、これらの固定点は1776 年から 1777 年にかけてヘンリー・キャベンディッシュ率いる王立協会の委員会で採用された。[ 20 ] [ 21 ]このシステムでは、華氏の目盛りが若干再定義され、水の凝固点はちょうど 32 °F、沸点はちょうど 212 °F、つまり 180 度高くなった。このため、改訂された目盛りでは正常な人体の体温は約 98.6 °F (口腔温度) である(華氏

現在の華氏温度スケールでは、0°Fは前述の塩化アンモニウム塩水の共晶温度とは一致しなくなりました。その代わりに、共晶温度は最終的な華氏温度スケールでは約4°Fとなります。[注 2 ]

ランキン温度目盛りは華氏温度目盛りに基づいており、そのゼロは絶対零度を表します。

使用法

一般的な

使用国別：
  華氏（°F）
  華氏 (°F) と摂氏 (°C)
  摂氏（°C）

1960年代まで、英語圏の国々では、気候、産業、医療において華氏温度が主要な温度基準でした。1960年代後半から1970年代にかけて、アメリカ合衆国を除くほぼすべての国で華氏温度に代わり摂氏温度が採用されました。

華氏は、アメリカ合衆国、その領土および関連州（すべて米国国立気象局が管轄）、そして（英領）ケイマン諸島で日常的な用途に使用されています。アメリカ合衆国では、天気予報、調理、食品の凍結温度など、あらゆる温度測定に華氏が使用されていますが、科学研究では摂氏とケルビンが使用されています。[ 23 ]

アメリカ合衆国

20世紀初頭、ハルゼーとデールは、アメリカで摂氏（現在の摂氏）単位の使用に抵抗する理由として、摂氏単位の方が大きいことと華氏単位の零点が低いことを挙げ、温帯緯度での屋外気温を表すには摂氏よりも華氏の方が直感的で、100°Fは暑い夏の日、0°Fは寒い冬の日であると主張した。[ 24 ]

カナダ

カナダは国際単位系を支持する法律を可決しましたが、同時に伝統的なカナダ帝国単位の法的定義も維持しています。[ 25 ]カナダの天気予報は摂氏で伝えられますが、特に国境を越えた放送では華氏も時々参照されます。華氏は今でもカナダのオーブンのほとんどで使用されています。[ 26 ]カナダで販売されているデジタルとアナログの両方の温度計は、通常摂氏と華氏の両方の目盛りを採用しています。[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]

欧州連合

欧州連合では、「経済、公衆衛生、公衆安全、行政」の目的で温度を引用する際にはケルビンまたは摂氏度を使用することが義務付けられていますが、摂氏度に加えて華氏度を補助単位として使用することができます。[ 30 ]

イギリス

ほとんどのイギリス人は摂氏を使用しています。[ 31 ]しかし、印刷メディアでは摂氏と並んで華氏が使用されることがありますが、華氏をいつ含めるかという標準的な慣習はありません。

例えば、タイムズ紙の毎日の天気予報ページはすべてメートル法ですが、摂氏と華氏の換算表も掲載されています。[ 32 ]英国のタブロイド紙の中には、中気温から高温の​​気温に華氏を使用する傾向があるものもあります。[ 33 ]華氏を使い続ける理由は、特に高温の場合に強調するためだと言われています。「-6℃」は「21℉」よりも冷たく聞こえますし、「94℉」は「34℃」よりもセンセーショナルに聞こえます。[ 34 ]

シンボルのUnicode表現

Unicodeは、華氏記号をコードポイントU+2109 ℉ DEGREE FAHRENHEITで提供しています。しかし、これは従来のエンコーディングとの互換性のためにエンコードされた互換文字です。Unicode標準では、この文字の使用は明確に推奨されていません。「U+00B0 ° DEGREE SIGN + U+0046 F LATIN CAPITAL LETTER F のシーケンスは、 U+2109 ℉ DEGREE FAHRENHEITよりも推奨されます。これらの2つのシーケンスは、検索においては同一として扱う必要があります。」[ 35 ]

参照

注記

  1. ^「塩化アンモニウム塩（Sal Armoniac）」は、塩化アンモニウムの不純な形態でした。フランスの化学者ニコラ・レメリー（1645–1715）は、著書『化学講座』（ 1675年）の中で、塩化アンモニウムの自然発生場所と人工的に調製する方法を解説しています。北アフリカの砂漠地帯では、動物の尿の水たまりから自然に生成します。人工的に調製するには、尿5、海塩1、煙突の煤1/2の割合で煮沸し、乾燥させます。その後、昇華釜で加熱し、昇華させます。昇華した結晶が塩化アンモニウム塩です。参照：
    • ニコラ・レメリ、Cours de chymie […]、第 7 版。 (パリ、フランス: Estienne Michallet、1688 年)、Chapitre XVII : du Sel Armoniac、338 ～ 339 ページ。
  2. ^塩化アンモニウムと水の共晶温度は、それぞれ -15.9 °C (3.38 °F) と -15.4 °C (4.28 °F) と記載されています。

参考文献

  1. ^バルマー, ロバート・T. (2010).現代工学熱力学. アカデミック・プレス. p. 9. ISBN 978-0-12-374996-3. 2011年7月17日閲覧。
  2. ^ a b「華氏温度目盛り」ブリタニカ百科事典オンライン. 2015年9月25日閲覧。
  3. ^ 「華氏：事実、歴史、変換式」 Live Science . 2018年2月9日閲覧。
  4. ^ベンハム、エリザベス（2020年10月6日）「メートル法に関する神話を打ち破る」米国国立標準技術研究所（NIST）。
  5. ^ 「付録C – 測定単位の一般表」（PDF）。NISTハンドブック44 - 計量・測定機器の仕様、許容差、その他の技術要件 - 2022年。米国国立標準技術研究所（NIST）。2021年11月29日。2021年12月27日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF） 。
  6. ^米国商務省、NOAA。「国立気象局」www.weather.gov。2025年11月30日閲覧。
  7. ^米国商務省、NOAA。「WSOパラオ」www.weather.gov。2025年11月30日閲覧。
  8. ^ 「ケイマン諸島天気予報サービスプロバイダー - CINWS」www.weather.gov.ky . 2025年11月30日閲覧。
  9. ^ 「摂氏天気予報50年 – 華氏を永久に廃止すべき時か？ | Metric Views」 。 2020年10月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年7月28日閲覧。
  10. ^セルシウス、アンダース（1742）「Observationer om twänne beständiga Grader på en Thermometer」（温度計で安定した 2 度についての観察）、Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens Handlingar（スウェーデン王立科学アカデミー紀要）、​​3: 171–180 および図 1。
  11. ^ a b Boyes, Walt (2009). Instrumentation Reference Book . Butterworth-Heinemann. pp.  273– 274. ISBN 978-0-7506-8308-1. 2011年7月17日閲覧。
  12. ^ Dingman, SL (2009年2月26日). Fluvial Hydraulics . Oxford University Press, USA. p. 522. ISBN 978-0-19-517286-7。
  13. ^ Sogin, Harold H.; Hassan, Kamal-Eldin (1956年6月).回転式再生熱交換器の設計マニュアル. Wright Air Development Center. p. xii.
  14. ^ a b c Fahrenheit, Daniele Gabr. (1724) Experimenta & observationes de congelatione aquæ in vacuum factæ a DG Fahrenheit, RS S (Experiments and observations on water freezing in the void by DG Fahrenheit, RSS), Philosophical Transactions of the Royal Society of London , vol. 33, no. 382,​​ page 78 (March–April 1724). http://www.sizes.com:80/units/temperature_Fahrenheit.htmに引用・翻訳されています 。
  15. ^ "Wetterlexikon - Lufttemperatur" (ドイツ語)。ドイッチャー・ウェッターディエンスト。2013 年 10 月 15 日のオリジナルからアーカイブ。2013 年12 月 13 日に取得。
  16. ^エルンスト・コーエンとWATコーエン・デ・メースター。 Chemisch Weekblad、第 33 巻 (1936 年)、374 ～ 393 ページ、 http://www.sizes.com: 80/units/temperature_Fahrenheit.htm で引用および翻訳されています。
  17. ^フラウチ, スティーブン・C.、リチャード・P・オレニック、トム・M・アポストル、デイヴィッド・L・グッドスタイン（2008年1月14日）『機械宇宙：力学と熱』ケンブリッジ大学出版局、502ページ。ISBN 978-0-521-71590-4。
  18. ^アダムス、セシル（1989年12月15日）「華氏温度計において、0と100には特別な意味があるか？」『ザ・ストレート・ドープ』
  19. ^ファーレンハイト、ダニエレ・ガブリエル (1724)「Experimenta circa gradum caloris liquidum nonnullorum ebullientium instituta」。Wayback Machineに2014年6月29日アーカイブ（沸騰液体の熱度に関する実験）、 Philosophical Transactions of the Royal Society of London、 33  : 1–3。英語訳については、 ル・モイン・カレッジ（ニューヨーク州シラキュース）を参照。
  20. ^ハソク・チャン『温度の発明：測定と科学的進歩』 8～11ページ、オックスフォード大学出版局、2004年、 ISBN 0198038240。
  21. ^キャベンディッシュ、ヘンリー; ヘバーデン、ウィリアム; オーバール、アレクサンダー; リュック、ジャン・アンドレ・ド; マスクリン、ネヴィル; ホースリー、サミュエル; プランタ、ジョセフ (1777年12月28日). 「XXXVII. 温度計の定点調整の最良の方法、およびこれらの機器を用いた実験に必要な予防措置について検討するために王立協会が任命した委員会の報告書」ロンドン王立協会哲学論文集67 : 816–857 . doi : 10.1098 /rstl.1777.0038 . ISSN 0261-0523 . 
  22. ^ Elert, Glenn; Forsberg, C.; Wahren, LK (2002). 「健康な人間の体温（体温）」 . Scandinavian Journal of Caring Sciences . 16 (2): 122–8 . doi : 10.1046/j.1471-6712.2002.00069.x . PMID 12000664. 2010年9月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年4月12日閲覧。 
  23. ^ 「782 - 飛行場報告と予報：コード利用者ハンドブック」世界気象機関2009年9月23日閲覧。
  24. ^ Halsey, Frederick A. ; Dale, Samuel S. (1919). The metric fallacy (2 ed.). The American Institute of Weights and Measures. pp.  165– 166, 176– 177. 2009年5月19日閲覧。
  25. ^ 「カナダの測定単位；司法省、度量衡法（RSC、1985年、c. W-6）」。2011年5月17日。2011年5月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年6月5日閲覧。
  26. ^パールスタイン、スティーブン（2000年6月4日）「カナダはメートル法に移行したのか？ イエスでありノーでもある」シアトル・タイムズ。2011年6月5日閲覧。
  27. ^ 「カナダでよく使われるアナログ温度計の例」 。 2011年7月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年6月6日閲覧。
  28. ^ 「カナダでよく使われるデジタル温度計の例」 。 2011年7月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年6月6日閲覧。
  29. ^司法省 (2009年2月26日). 「カナダ度量衡法」 . カナダ連邦政府. 2011年8月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年7月17日閲覧。
  30. ^法定規則2009/3046 – 度量衡 – 2009年測定単位規則(PDF) 、2017年1月1日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。「国務大臣は、1972年欧州共同体法第2条第2項(b)の規定に基づき経済、健康、安全または行政上の目的で使用される測定単位に関して指定された大臣として、同項により付与された権限を行使し、以下の規則を制定する。」
  31. ^ 「メディアは華氏を好むが、ほとんどのイギリス人は摂氏で考えている」 Opinium 、 2013年7月24日。 2021年6月21日閲覧。
  32. ^「天気」、タイムズ紙、2013年7月3日、55ページ。
  33. ^ロイ・グリーンスレード (2014年5月29日). 「新聞は摂氏と華氏をめぐって熱くも冷たくもなる」 .ガーディアン.
  34. ^「尺には尺を」The Times 2006年2月23日
  35. ^ "22.2". Unicode標準バージョン8.0 (PDF) . マウンテンビュー、カリフォルニア州、米国: Unicodeコンソーシアム. 2015年8月. ISBN 978-1-936213-10-8. 2015年9月5日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) . 2015年9月6日閲覧。
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=華氏&oldid= 1332038859」より取得