Celsius-aste (symboli: °C ) on yleisesti käytetty lämpötilayksikkö, jota käytetään kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä (SI) kelvinin kanssa [1] . Käytetään kaikissa maissa paitsi Yhdysvalloissa [2] , Bahamassa , Belizessä , Caymansaarilla ja Liberiassa .
Celsius-aste on nimetty ruotsalaisen tiedemiehen Anders Celsiuksen mukaan, joka ehdotti uutta asteikkoa lämpötilan mittaamiseen vuonna 1742 [3] .
Celsius-asteen alkuperäinen määritelmä riippui normaalin ilmanpaineen määritelmästä , koska sekä veden kiehumispiste että jään sulamispiste riippuvat tästä parametrista. Tämä ei ole kovin kätevää yksiköiden standardoinnissa. Siksi sen jälkeen, kun kelvin (K) otettiin käyttöön lämpötilan perusyksikkönä, Celsius-asteen määritelmää tarkistettiin.
Nykyajan määritelmän mukaan yksi celsiusaste on yhtä kelviniä (K), ja Celsius-asteikon nolla on asetettu siten, että veden kolmoispisteen lämpötila on 0,01 °C. Tämän seurauksena Celsius- ja Kelvin-asteikko siirtyy 273,15 yksikköä:
Kansainvälisen yksikköjärjestelmän (SI) puitteissa erotetaan "termodynaamisen lämpötilan" arvo, joka ilmaistaan kelvineinä, ja tämä arvo, joka ilmaistaan Celsius-asteina. Tärkeimmät kansainväliset ja venäläiset asiakirjat, jotka sisältävät SI-yksiköiden kuvauksen ja säätelevät niiden käyttöä, kutsuvat Celsius-astetta ei lämpötilayksiköksi , vaan Celsius-lämpötilayksiköksi ( ranskaksi température Celsius , englanniksi Celsius temperature ). Tätä termiä käytetään SI-esitteessä ( fr. Brochure SI , eng. The SI Brochure ), jonka on julkaissut International Bureau of Weights and Measures (BIPM) ja joka sisältää täydellisen virallisen kuvauksen SI:stä sen tulkinnan kanssa. Sitä käytetään standardeissa GOST 8.417-2002 "Fyysisten määrien yksiköt" ja Venäjän federaation hallituksen hyväksymissä "Venäjän federaatiossa sallittuja määriä koskevia yksiköitä koskevissa määräyksissä" . Celsius-lämpötila (merkintä t ) puolestaan -esite SI ja GOST 8.417-2002 määritetään lausekkeella t \u003d T - T 0 , missä T on termodynaaminen lämpötila kelvineinä ilmaistuna ja T 0 = 273,15 K [1 ] [4] [ 5] .
Sanon mukaan Celsius-asteella tarkoitetaan SI-johdannaisia yksiköitä, joilla on erityiset nimet ja merkinnät.
Vuonna 1665 hollantilainen fyysikko Christian Huygens ja englantilainen fyysikko Robert Hooke ehdottivat ensimmäisen kerran jään sulamispisteiden ja veden kiehumispisteiden käyttöä lämpötila-asteikon vertailupisteinä [6][7] .
Vuonna 1742 ruotsalainen tähtitieteilijä, geologi ja meteorologi Anders Celsius ( 1701-1744 ) kehitti tähän ajatukseen perustuvan uuden lämpötila-asteikon . Aluksi veden kiehumispisteeksi otettiin nolla ja veden jäätymispisteeksi ( jään sulamispiste ) 100 °C. Myöhemmin, Celsiuksen kuoleman jälkeen, hänen aikalaisensa ja maanmiehensä, kasvitieteilijä Carl Linnaeus ja tähtitieteilijä Morten Strömer, käyttivät tätä asteikkoa ylösalaisin (0 °C:ssa he alkoivat mitata sulavan jään lämpötilaa ja 100 °C:ssa kiehuvan veden lämpötilaa). . Tässä muodossa asteikkoa käytetään tähän päivään asti.
Joidenkin raporttien mukaan Celsius itse käänsi vaakaansa Strömerin neuvojen mukaan [8] . Muiden lähteiden mukaan Carl Linnaeus käänsi mittakaavan vuonna 1745. Ja kolmannen mukaan asteikon käänsi Celsiuksen seuraaja Morten Strömer, ja 1700-luvulla tällaista lämpömittaria käytettiin laajalti nimellä "ruotsalainen lämpömittari" ja itse Ruotsissa nimellä Strömer, mutta kuuluisa ruotsalainen kemisti. Jöns Jakob Berzelius kutsui teoksessaan "Opas to Chemistry" asteikkoa "Celsiukseksi" ja siitä lähtien asteikko on nimetty Anders Celsiuksen mukaan [6] . Kuitenkin useammin asteikkoa kutsuttiin yksinkertaisesti celsiusasteikoksi ( eng. ja fr. celsiusaste ). Virallisesti nimi Celsius -asteet hyväksyttiin IX yleisessä paino- ja mittakonferenssissa vuonna 1948.
Celsius kuvaili työssään Observationer om twänne beständiga grader på en thermometer ( Ruotsi. Observationer om twänne beständiga grader på en thermometer ) kokeitaan osoittaen, että jään sulamislämpötila (0 °C) on riippumaton paineesta. Hän myös määritti hämmästyttävällä tarkkuudella, kuinka veden kiehumispiste vaihteli ilmanpaineen mukaan . Hän ehdotti, että 100 °C:n merkki ( veden kiehumispiste ) voitaisiin kalibroida tietämällä, millä tasolla lämpömittari on suhteessa meren pintaan .
Celsius-asteikko on lineaarinen välillä 0 - 100 °C ja jatkuu lineaarisesti alle 0 °C:sta yli 100 °C:seen. Lineaarisuus on suuri ongelma tarkkojen lämpötilamittausten yhteydessä. Riittää, kun mainitaan, että klassiseen vesitäytteiseen lämpömittariin ei voi merkitä alle 4 °C:n lämpötiloja, koska tällä alueella vesi alkaa taas laajentua jäähtyessään.
kelvin | celsiusastetta | Fahrenheit | |
---|---|---|---|
Absoluuttinen nolla | 0 K | -273,15 °C | -459,67°F |
Nestemäisen typen kiehumispiste | 77.4K | −195,8 °C [9] | -320,3°F |
Kuivajään sublimaatio (siirtyminen kiinteästä tilasta kaasumaiseen ) . | 195.1K | -78 °C | -108,4°F |
Celsius- ja Fahrenheit-asteikkojen leikkauspiste | 233,15 K | -40 °C | -40°F |
Jään sulamispiste | 273,1499 K | −0,0001 °C [10] | 31,99982°F |
Kolminkertainen vesipiste | 273,16 K | 0,01 °C | 32.018°F |
Normaali ihmiskehon lämpötila [11] | 310K | 36,6 °C | 97.9°F |
Veden kiehumispiste 1 ilmakehän paineessa (101,325 kPa) | 373,1339 K | 99,9839 °C [10] | 211,971 °F |
![]() |
---|
Lämpötila -asteikot | |
---|---|
Muunnoskaavat |
SI-yksiköt | |
---|---|
Perusyksiköt | |
Johdetut yksiköt erityisillä nimillä | |
Hyväksytty käytettäväksi SI :n kanssa | |
Katso myös |