Калькулятор Реомюра

Что такое температурная шкала Реомюра?

Температурная шкала Реомюра — это историческая температурная шкала, разработанная в 1731 году Рене Антуаном Фершо де Реомюром, французским учёным, известным своей работой в области физики и естественных наук. Несмотря на то, что сегодня она используется крайне редко, шкала Реомюра сыграла важную роль в ранней термометрии, особенно в континентальной Европе и России в XVIII — начале XIX века.

В системе Реомюра точка замерзания воды определена как 0 °Ré (или 0 °Re), а точка кипения воды — как 80 °Ré при стандартном атмосферном давлении. Это означает, что между этими двумя точками находится 80 равных делений, что похоже по концепции на 100 делений между точками замерзания и кипения в шкале Цельсия. Из-за этого эталонный интервал у шкалы меньше, и один градус Реомюра больше одного градуса Цельсия.

Сегодня шкала Реомюра в основном представляет исторический или специализированный интерес, и в большинстве современных термодинамических и метеорологических приложений используются шкалы Цельсия или Кельвина. Тем не менее, для интерпретации исторических данных, инженерных архивов или специфических научных исследований полезно уметь понимать и переводить температуры Реомюра в современные единицы.

Формулы

Шкала Реомюра может быть преобразована в другие температурные шкалы с помощью следующих соотношений. Пусть $T_{Ré}$ обозначает температуру в градусах Реомюра.

Перевод между Реомюром и Цельсием

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

Поскольку 80 градусов Реомюра соответствуют 100 градусам Цельсия, коэффициент преобразования между ними равен $\frac{5}{4}$ или 1,25.

Преобразование между Реомюром и Фаренгейтом

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

Это соотношение использует стандартную точку замерзания воды по Фаренгейту — 32 °F.

Перевод между Реомюром и Кельвином

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

Кельвин, как и Цельсий, использует тот же шаг изменения температуры, поэтому преобразование Реомюр–Кельвин аналогично преобразованию Реомюр–Цельсий, за исключением добавления смещения абсолютного нуля.

Пример вычислений

Рассмотрим, как работает калькулятор Реомюра на практических примерах.

Пример 1: Переведем 20 °Ré в Цельсии

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

Таким образом, 20 °Ré = 25 °C.

Пример 2: Необходимо перевести 20 °Ré в Фаренгейты

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

Следовательно, 20 °Ré = 77 °F.

Пример 3: Преобразуем 20 °Ré в Кельвины

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

Итого, 20 °Ré = 298,15 K.

Шкала Реомюра в истории

В течение большей части XVIII и начала XIX века шкала Реомюра широко использовалась в Европе, особенно во Франции, Германии и некоторых районах России. Термометры, изготовленные по спецификациям Реомюра, часто применялись в научных экспериментах, кулинарии (например, при сахароварении) и промышленных измерениях.

Примечательно, что шкала Реомюра была одной из нескольких конкурирующих температурных систем того времени наряду со шкалами Фаренгейта и Цельсия (тогда называемого центиградусом). Со временем шкала Реомюра вышла из употребления, так как метрическая система предпочла шкалу Цельсия с более простым разделением на 100 градаций между температурами замерзания и кипения воды.

Несмотря на уменьшение использования, наследие шкалы сохраняется: некоторые старинные рецепты, технические чертежи и исторические метеорологические записи до сих пор содержат значения температуры в градусах Реомюра.

Соотношение с другими шкалами температуры

Для лучшего понимания положения шкалы Реомюра среди других температурных шкал рассмотрим соответствие ключевых физических точек:

Из этой таблицы видно, что один градус Реомюра охватывает больший интервал, чем один градус Цельсия. Поскольку интервал между точками замерзания и кипения воды разделён на 80 частей в шкале Реомюра и на 100 частей в шкале Цельсия, изменение температуры на 1 градус Реомюра соответствует изменению на 1,25 градуса Цельсия.

Часто задаваемые вопросы

Как перевести 40 градусов Реомюра в Цельсии, Фаренгейты и Кельвины?

Используя стандартные формулы:

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

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

Сколько градусов Реомюра соответствует 100 Кельвинам выше абсолютного нуля?

Поскольку 0 K = -273,15 °C, сначала найдём эквивалент в Цельсиях для 100 K:

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

Следовательно, 100 K = -138,52 °Ré.

Чем шкала Реомюра отличается от шкалы Цельсия?

Основное отличие заключается в количестве делений между точками замерзания и кипения воды: шкала Реомюра содержит 80 градусов, а шкала Цельсия — 100 градусов. Поэтому 1 °Ré = 1,25 °C. Обе шкалы начинаются с 0 у точки замерзания, но для кипения воды шкала Реомюра показывает 80 вместо 100.

Как перевести -10 °C в Реомюры и Фаренгейты?

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

Таким образом, -10 °C = -8 °Ré = 14 °F.

Как работал термометр Реомюра?

Классические термометры Реомюра использовали в качестве термометрической жидкости спирт вместо ртути. Спирт выбирали потому, что он расширяется более равномерно при изменении температуры в широком диапазоне, что делало его подходящим для шкалы с 0–80 делениями.