Kalkulator Réaumura

Czym jest skala Réaumura?

Skala Réaumura to historyczna skala temperatury opracowana w 1731 roku przez René Antoine Ferchault de Réaumura, francuskiego naukowca znanego ze swoich prac w dziedzinie fizyki i nauk przyrodniczych. Choć dziś jest rzadko stosowana, skala Réaumura odegrała ważną rolę we wczesnej termometrii, zwłaszcza w Europie kontynentalnej i Rosji w XVIII i na początku XIX wieku.

W systemie Réaumura punkt zamarzania wody jest definiowany jako 0 °Ré (lub 0 °Re), natomiast punkt wrzenia wody jako 80 °Ré przy standardowym ciśnieniu atmosferycznym. Oznacza to, że między tymi dwoma punktami znajduje się 80 równych podziałów, co jest podobne do rozdzielenia na 100 stopni między tymi punktami w skali Celsjusza. W związku z tym zakres odniesienia na skali Réaumura jest mniejszy, przez co jeden stopień Réaumura jest większy niż jeden stopień Celsjusza.

Obecnie skala Réaumura ma charakter głównie historyczny lub specjalistyczny, a większość współczesnych zastosowań termodynamicznych i meteorologicznych korzysta ze skal Celsjusza lub Kelvina. Niemniej jednak, dla interpretacji danych historycznych, archiwów inżynierskich czy badań naukowych, znajomość i konwersja temperatur Réaumura na nowoczesne jednostki jest nadal przydatna.

Wzory

Skala Réaumura może być przeliczana na inne skale temperatury za pomocą następujących zależności. Niech $T_{Ré}$ oznacza temperaturę w stopniach Réaumura.

Konwersja między Réaumur a Celsjusz

$$T_{°C} = T_{Ré} \times \frac{5}{4}$$ $$T_{Ré} = T_{°C} \times \frac{4}{5}$$

Ponieważ 80 stopni Réaumura odpowiada 100 stopniom Celsjusza, współczynnik konwersji między nimi wynosi $\frac{5}{4}$, czyli 1,25.

Konwersja między Réaumur a Fahrenheita

$$T_{°F} = T_{Ré} \times \frac{9}{4} + 32$$ $$T_{Ré} = (T_{°F} - 32) \times \frac{4}{9}$$

Ta zależność wykorzystuje standardowy punkt zamarzania wody w skali Fahrenheita, czyli 32 °F.

Konwersja między Réaumur a Kelvin

$$T_{K} = T_{Ré} \times \frac{5}{4} + 273,15$$ $$T_{Ré} = (T_{K} - 273,15) \times \frac{4}{5}$$

Skala Kelvina, podobnie jak Celsjusza, korzysta z tych samych przyrostów, więc przeliczenie Réaumura na Kelvina jest analogiczne do przeliczenia na Celsjusza, z tą różnicą, że dodawane jest przesunięcie względem zera absolutnego.

Przykładowe obliczenia

Sprawdźmy, jak działa kalkulator Réaumura na praktycznych przykładach.

Przykład 1: Konwersja 20 °Ré na Celsjusza

$$T_{°C} = 20 \times \frac{5}{4} = 25$$

Zatem 20 °Ré = 25 °C.

Przykład 2: Konwersja 20 °Ré na Fahrenheita

$$T_{°F} = 20 \times \frac{9}{4} + 32 = 45 + 32 = 77$$

Zatem 20 °Ré = 77 °F.

Przykład 3: Konwersja 20 °Ré na Kelvina

$$T_{K} = 20 \times \frac{5}{4} + 273,15 = 25 + 273,15 = 298,15$$

Zatem 20 °Ré = 298,15 K.

Skala Réaumura w historii

Przez większość XVIII i na początku XIX wieku skala Réaumura była szeroko używana w Europie, szczególnie we Francji, Niemczech i części Rosji. Termometry wykonane według specyfikacji Réaumura stosowano do eksperymentów naukowych, procesów kulinarnych takich jak rafinacja cukru oraz pomiarów przemysłowych.

Warto zauważyć, że skala Réaumura była jedną z kilku konkurecnych ówcześnie skal temperatury, obok skal Fahrenheita i Celsjusza (wtedy nazwanego centygraudem). Z czasem skala Réaumura wyszła z użycia, gdyż wprowadzenie systemu metrycznego faworyzowało skalę Celsjusza, oferując prostsze rozdzielenie na 100 stopni między punktami zamarzania i wrzenia wody.

Pomimo spadku popularności, dziedzictwo skali trwa: niektóre stare przepisy, rysunki techniczne oraz historyczne dzienniki pogodowe wciąż podają wartości temperatur w stopniach Réaumura.

Związek ze skalami temperatury

Aby lepiej zrozumieć miejsce Réaumura wśród skal temperatury, zobaczmy zestawienie w kluczowych punktach fizycznych:

Z tabeli wynika, że jeden stopień Réaumura obejmuje większy zakres niż stopień Celsjusza. Ponieważ na skali Réaumura zakres między zamrożeniem a wrzeniem wody dzielony jest na 80 części, a na Celsjusza na 100, zmiana temperatury o jeden stopień Réaumura odpowiada zmianie o 1,25 stopnia Celsjusza.

Najczęściej zadawane pytania

Jak przeliczyć 40 stopni Réaumura na Celsjusza, Fahrenheita i Kelvina?

Korzystając ze wzorów:

$$T_{°C} = 40 \times \frac{5}{4} = 50,$$ $$T_{°F} = 40 \times \frac{9}{4} + 32 = 90 + 32 = 122,$$ $$T_{K} = 40 \times \frac{5}{4} + 273,15 = 50 + 273,15 = 323,15.$$

Zatem 40 °Ré = 50 °C = 122 °F = 323,15 K.

Ile stopni Réaumura odpowiada 100 kelwinom powyżej zera absolutnego?

Ponieważ 0 K = -273,15 °C, najpierw obliczamy odpowiednik w Celsjuszu dla 100 K:

$$T_{°C} = 100 - 273,15 = -173,15,$$ $$T_{Ré} = -173,15 \times \frac{4}{5} = -138,52.$$

Zatem 100 K = -138,52 °Ré.

Czym skala Réaumura różni się od skali Celsjusza?

Kluczowa różnica polega na rozdziale między punktami zamarzania i wrzenia wody: skala Réaumura dzieli ten zakres na 80 stopni, a skala Celsjusza na 100. Dlatego 1 °Ré = 1,25 °C. Obie skale zaczynają się od 0 w punkcie zamarzania, lecz temperatura wrzenia wody na skali Réaumura wynosi 80 zamiast 100.

Jak przeliczyć -10 °C na Réaumura i Fahrenheita?

$$T_{Ré} = -10 \times \frac{4}{5} = -8,$$ $$T_{°F} = (-10) \times \frac{9}{5} + 32 = -18 + 32 = 14.$$

Zatem -10 °C = -8 °Ré = 14 °F.

Jak działał termometr Réaumura?

Klasyczne termometry Réaumura używały alkoholu jako cieczy termometrycznej zamiast rtęci. Alkohol został wybrany, ponieważ rozszerzał się bardziej równomiernie w szerokim zakresie temperatur, co pozwalało na precyzyjną kalibrację podziałki od 0 do 80 stopni.