Newtonskala

Die Newtonskala ist eine Temperaturskala, die um das Jahr 1700 von Isaac Newton vorgeschlagen wurde. Als sich Newton mit dem Problemfeld der Wärme beschäftigte, entwickelte er eine erste qualitative Temperaturskala, die von "kalter Luft im Winter" bis "glühende Kohlen im Küchenfeuer" etwa 20 Skalenpunkte besaß. Diese Herangehensweise war grob und ungenau, so dass auch Newton recht schnell wieder unzufrieden mit ihr wurde. Da ihm das Konzept der Wärmeausdehnung bekannt war, nutzte er ein Gefäß mit Leinöl und maß dessen Volumenänderung in Bezug auf die früheren Skalenpunkte. Dabei stellte er zwischen der Temperatur von geschmolzenem Schnee und kochendem Wasser eine Volumenzunahme von 7,25 % fest.

Nach einer Weile definierte er den Nullpunkt seiner Skala bei schmelzendem Schnee (Schmelzpunkt, 0 °C) und den 33. Grad als kochendes Wasser (Siedepunkt, 100 °C), nutzte also die gleichen Fixpunkte wie die Celsiusskala, nur mit anderen Gradabständen. Ein Unterschied von einem Grad Newton (1 °N) entspricht daher in etwa dem von drei Grad Celsius.

Temperaturskalen

Übersicht über die klassischen Temperaturskalen
Einheit	Einheitenzeichen	unterer Fixpunkt F₁	oberer Fixpunkt F₂	Wert der Einheit	Erfinder	Jahr der Entstehung	Verbreitungsgebiet
Kelvin	K	Absoluter Nullpunkt, T₀ = 0 K	ohne Fixpunkt	$1\,\mathrm {K} =1{,}380\,649\cdot 10^{-23}{\frac {\mathrm {J} }{k_{\mathrm {B} }}}$		2019	weltweit (SI-Einheit)
			T_Tri(H₂O) = 273,16 K^{[Anm 1]}	${\frac {F_{2}-F_{1}}{273{,}16}}$		1948
			$1\,\mathrm {K} \;{\stackrel {\mathrm {def} }{=}}\;1\,^{\circ }\mathrm {C}$	${\frac {F_{2}-F_{1}}{273{,}16}}$	William Thomson Baron Kelvin	1848
Grad Celsius	°C	0 °C = 273,15 K	Kopplung an Kelvin	$1\,^{\circ }\mathrm {C} \;{\stackrel {\mathrm {def} }{=}}\;1\,\mathrm {K}$		1948	weltweit (abgeleitete SI-Einheit)
Grad Celsius	°C	T_Schm(H₂O) = 0 °C	T_Sied(H₂O) = 100 °C	${\frac {F_{2}-F_{1}}{100}}$	Anders Celsius	1742	weltweit (abgeleitete SI-Einheit)
Grad Fahrenheit	°F	32 °F = 273,15 K	Kopplung an Kelvin	$1{,}80\,^{\circ }\mathrm {F} \;{\stackrel {\mathrm {def} }{=}}\;1\,\mathrm {K}$		1948	USA
		T_Schm(H₂O) = 32 °F	T_Sied(H₂O) = 212 °F	${\frac {F_{2}-F_{1}}{180}}$		1893
		T_Kältem. = 0 °F,	T_Mensch = 96 °F,^{[Anm 2]}	${\frac {F_{2}-F_{1}}{96}}$	Daniel Fahrenheit	1714
Grad Rankine	°Ra, °R	T₀ = 0 °Ra	Jetzt Kopplung an Kelvin	$1\,^{\circ }\mathrm {Ra} \;{\stackrel {\mathrm {def} }{=}}\;1\,^{\circ }\mathrm {F}$	William Rankine	1859	USA
Grad Delisle	°De, °D	T_Schm(H₂O) = 150 °De	T_Sied(H₂O) = 0 °De	${\frac {F_{1}-F_{2}}{150}}$	Joseph-Nicolas Delisle	1732	Russland (19. Jhd.)
Grad Réaumur	°Ré, °Re, °R	T_Schm(H₂O) = 0 °Ré	T_Sied(H₂O) = 80 °Ré	${\frac {F_{2}-F_{1}}{80}}$	René-Antoine Ferchault de Réaumur	1730	Westeuropa bis Ende 19. Jhd.
Grad Newton	°N	T_Schm(H₂O) = 0 °N	T_Sied(H₂O) = 33 °N	${\frac {F_{2}-F_{1}}{33}}$	Isaac Newton	≈ 1700	keines
Grad Rømer	°Rø	T_Schm(Lake) = 0 °Rø^{[Anm 3]}	T_Sied(H₂O) = 60 °Rø	${\frac {F_{2}-F_{1}}{60}}$	Ole Rømer	1701	keines
Anmerkungen zur Tabelle: ↑ T_Tri(H₂O) liegt seit der Neudefinition im Mai 2019 bei 273,16 K mit einer relativen Unsicherheit von 3,7·10⁻⁷ laut Le Système international d’unités. 9e édition, 2019 (die sogenannte „SI-Broschüre“, französisch und englisch), S. 21 und 133. ↑ Ursprünglich genutzt wurde die Temperatur einer Kältemischung von Eis, Wasser und Salmiak oder Seesalz (−17,8 °C) und die vermeintliche „Körpertemperatur eines gesunden Menschen“ (35,6 °C) ↑ Genutzt wurde die Schmelztemperatur einer Salzlake (−14,3 °C).

Temperaturumrechnung

Umrechnung zwischen den Temperatureinheiten
→ von →		Kelvin (K)	Grad Celsius (°C)	Grad Fahrenheit (°F)	Grad Rankine (°Ra)
↓ nach ↓		Kelvin (K)	Grad Celsius (°C)	Grad Fahrenheit (°F)	Grad Rankine (°Ra)
T_Kelvin	=	T_K	T_C + 273,15	(T_F + 459,67) · ⁵⁄₉	T_Ra · ⁵⁄₉
T_Celsius	=	T_K − 273,15	T_C	(T_F − 32) · ⁵⁄₉	T_Ra · ⁵⁄₉ − 273,15
T_Fahrenheit	=	T_K · 1,8 − 459,67	T_C · 1,8 + 32	T_F	T_Ra − 459,67
T_Rankine	=	T_K · 1,8	T_C · 1,8 + 491,67	T_F + 459,67	T_Ra
T_Réaumur	=	(T_K − 273,15) · 0,8	T_C · 0,8	(T_F − 32) · ⁴⁄₉	T_Ra · ⁴⁄₉ − 218,52
T_Rømer	=	(T_K − 273,15) · ²¹⁄₄₀ + 7,5	T_C · ²¹⁄₄₀ + 7,5	(T_F − 32) · ⁷⁄₂₄ + 7,5	(T_Ra − 491,67) · ⁷⁄₂₄ + 7,5
T_Delisle	=	(373,15 − T_K) · 1,5	(100 − T_C) · 1,5	(212 − T_F) · ⁵⁄₆	(671,67 − T_Ra) · ⁵⁄₆
T_Newton	=	(T_K − 273,15) · 0,33	T_C · 0,33	(T_F − 32) · ¹¹⁄₆₀	(T_Ra − 491,67) · ¹¹⁄₆₀

→ von →		Grad Réaumur (°Ré)	Grad Rømer (°Rø)	Grad Delisle (°De)	Grad Newton (°N)
↓ nach ↓		Grad Réaumur (°Ré)	Grad Rømer (°Rø)	Grad Delisle (°De)	Grad Newton (°N)
T_Kelvin	=	T_Ré · 1,25 + 273,15	(T_Rø − 7,5) · ⁴⁰⁄₂₁ + 273,15	373,15 − T_De · ²⁄₃	T_N · ¹⁰⁰⁄₃₃ + 273,15
T_Celsius	=	T_Ré · 1,25	(T_Rø − 7,5) · ⁴⁰⁄₂₁	100 − T_De · ²⁄₃	T_N · ¹⁰⁰⁄₃₃
T_Fahrenheit	=	T_Ré · 2,25 + 32	(T_Rø − 7,5) · ²⁴⁄₇ + 32	212 − T_De · 1,2	T_N · ⁶⁰⁄₁₁ + 32
T_Rankine	=	T_Ré · 2,25 + 491,67	(T_Rø − 7,5) · ²⁴⁄₇ + 491,67	671,67 − T_De · 1,2	T_N · ⁶⁰⁄₁₁ + 491,67
T_Réaumur	=	T_Ré	(T_Rø − 7,5) · ³²⁄₂₁	80 − T_De · ⁸⁄₁₅	T_N · ⁸⁰⁄₃₃
T_Rømer	=	T_Ré · ²¹⁄₃₂ + 7,5	T_Rø	60 − T_De · 0,35	T_N · ³⁵⁄₂₂ + 7,5
T_Delisle	=	(80 − T_Ré) · 1,875	(60 − T_Rø) · ²⁰⁄₇	T_De	(33 − T_N) · ⁵⁰⁄₁₁
T_Newton	=	T_Ré · ³³⁄₈₀	(T_Rø − 7,5) · ²²⁄₃₅	33 − T_De · 0,22	T_N

[zwei-1] T_Tri(H₂O) liegt seit der Neudefinition im Mai 2019 bei 273,16 K mit einer relativen Unsicherheit von 3,7·10⁻⁷ laut Le Système international d’unités. 9e édition, 2019 (die sogenannte „SI-Broschüre“, französisch und englisch), S. 21 und 133.

[drei-2] Ursprünglich genutzt wurde die Temperatur einer Kältemischung von Eis, Wasser und Salmiak oder Seesalz (−17,8 °C) und die vermeintliche „Körpertemperatur eines gesunden Menschen“ (35,6 °C)

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

[Anm 1]

[Anm 2]

[Anm 3]

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