Гра́дус Це́льсия (обозначение: °C или юникод символ U+2103 ℃) — широко распространённая единица температуры, применяемая в Международной системе единиц (СИ) наряду с кельвином[3]. Используется всеми странами, кроме США[4], Багамских Островов, Белиза, Каймановых Островов и Либерии.
| Градус Цельсия | |
|---|---|
| Названо в честь | Андерс Цельсий |
| Обозначение единицы | ℃[1], °C, °C, °С, °C[2], °C и °C |
| Физическая величина | температура Цельсия[вд][2] |
 | |
 Медиафайлы на Викискладе | |
Градус Цельсия назван в честь шведского учёного Андерса Цельсия, предложившего в 1742 году новую шкалу для измерения температуры[5].
Первоначальное определение градуса Цельсия зависело от определения стандартного атмосферного давления, потому что и температура кипения воды, и температура таяния льда зависят от этого параметра. Это не очень удобно для стандартизации единицы. Поэтому после принятия кельвина (K) в качестве основной единицы выражения температуры определение градуса Цельсия было пересмотрено.
Согласно современному определению, один градус Цельсия равен одному кельвину (K), а ноль шкалы Цельсия установлен таким образом, что температура тройной точки воды равна 0,01 °C. В итоге шкалы Цельсия и Кельвина сдвинуты на 273,15 единиц:
Терминология
правитьВ рамках Международной системы единиц (СИ) проводится различие между величиной «термодинамическая температура», выражаемой в кельвинах, и той величиной, которая выражается в градусах Цельсия. Основные международные и российские документы, содержащие описание единиц СИ и регламентирующие их использование, называют градус Цельсия не единицей температуры, а единицей температуры Цельсия (фр. température Celsius, англ. Celsius temperature). Этот термин используется в Брошюре СИ (фр. Brochure SI, англ. The SI Brochure), опубликованной Международным бюро мер и весов (МБМВ) и содержащей полное официальное описание СИ вместе с её толкованием. Он применяется в ГОСТ 8.417-2002 «Единицы физических величин» и в «Положении о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации», утверждённом Правительством РФ. В свою очередь температуру Цельсия (обозначение t) Брошюра СИ и ГОСТ 8.417-2002 определяют выражением t = T — T0, где T — термодинамическая температура, выражаемая в кельвинах, а T0 = 273,15 К[3][6][7].
В соответствии со сказанным градус Цельсия относится к производным единицам СИ, имеющим специальные наименования и обозначения.
История
правитьВ 1665 году голландский физик Христиан Гюйгенс вместе с английским физиком Робертом Гуком впервые предложили использовать в качестве отсчётных точек температурной шкалы точки таяния льда и кипения воды[8][неавторитетный источник][9].
В 1742 году шведский астроном, геолог и метеоролог Андерс Цельсий (1701—1744) на основе этой идеи разработал новую температурную шкалу. Первоначально в ней за ноль была принята точка кипения воды, а за 100 °C — температура замерзания воды (точка плавления льда). Позже, уже после смерти Цельсия, его современники и соотечественники ботаник Карл Линней и астроном Мортен Штремер использовали эту шкалу в перевёрнутом виде (за 0 °C стали принимать температуру таяния льда, а за 100 °C — кипения воды). В таком виде шкала и используется до нашего времени.
По одним сведениям, Цельсий сам перевернул свою шкалу по совету Штремера[10]. По другим сведениям, шкалу перевернул Карл Линней в 1745 году. А по третьим — шкалу перевернул преемник Цельсия Мортен Штремер, и в XVIII веке такой термометр был широко распространён под названием «шведский термометр», а в самой Швеции — под именем Штремера, но известнейший шведский химик Йёнс Якоб Берце́лиус в своём труде «Руководство по химии» назвал шкалу «Цельсиевой» и с тех пор стоградусная шкала стала носить имя Андерса Цельсия[8]. Однако чаще шкалу именовали просто стоградусной шкалой (англ. и фр. centigrade). Официально наименование градус Цельсия принято на IX Генеральной конференции по мерам и весам в 1948 году.
Цельсий в своей работе «Наблюдения двух фиксированных положений на термометре» (швед. Observationer om twänne beständiga grader på en thermometer) рассказал о своих экспериментах, показывающих, что температура таяния льда (0 °C) не зависит от давления. Он также определил с удивительной точностью, как температура кипения воды варьировалась в зависимости от атмосферного давления. Он предположил, что отметку 100 °C (точку кипения воды) можно откалибровать, зная, на каком уровне относительно поверхности моря находится термометр.
Шкала Цельсия линейна в интервале от 0 до 100 °C и также линейно продолжается в области ниже 0 °C и выше 100 °C. Линейность является основной проблемой при точных измерениях температуры. Достаточно упомянуть, что классический термометр, заполненный водой, невозможно разметить для температур ниже 4 °C, так как в этом диапазоне вода начинает снова расширяться при охлаждении.
Некоторые основные температуры
править| кельвин | градус Цельсия | градус Фаренгейта | |
|---|---|---|---|
| Абсолютный ноль | 0 K | −273,15 °C | −459,67 °F |
| Температура кипения жидкого азота | 77,4 K | −195,8 °C[11] | −320,3 °F |
| Сублимация (переход из твёрдого состояния в газообразное) сухого льда | 195,1 K | −78 °C | −108,4 °F |
| Точка пересечения шкал Цельсия и Фаренгейта | 233,15 K | −40 °C | −40 °F |
| Температура плавления льда | 273,1499 K | −0,0001 °C[12] | 31,99982 °F |
| Тройная точка воды | 273,16 K | 0,01 °C | 32,018 °F |
| Нормальная температура человеческого тела[13] | 310 K | 36,6 °C | 97,9 °F |
| Температура кипения воды при давлении в 1 атмосферу (101,325 кПа) | 373,1339 K | 99,9839 °C[12] | 211,971 °F |
Диаграмма перевода температур
править
Примечания
править- ↑ 6.5.3 // Quantities and units—Part 1: General (англ.) — 1 — International Organization for Standardization, 2009. — P. 18. — 41 p.
- ↑ 1 2 SI A concise summary of the International System of Units, SI (англ.) — 2019.
- ↑ 1 2 Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации. Архивная копия от 2 ноября 2013 на Wayback Machine Утверждено Постановлением Правительства РФ от 31 октября 2009 г. № 879
- ↑ Why Americans still use Fahrenheit long after everyone else switched to Celsius Архивная копия от 6 апреля 2019 на Wayback Machine // vox.com.
- ↑ Дойников А. С. Цельсия шкала // Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая российская энциклопедия, 1999. — Т. 5: Стробоскопические приборы — Яркость. — С. 424. — 692 с. — 20 000 экз. — ISBN 5-85270-101-7.
- ↑ The International System of Units (SI) / Bureau International des Poids et Mesures. — Paris, 2006. — P. 114. — ISBN 92-822-2213-6. Архивировано 5 ноября 2013 года. (англ.)
- ↑ ГОСТ 8.417—2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин
- ↑ 1 2 Сайт «МАСТЕР КИТ» (недоступная ссылка). Журнал «Радиодело» 2005`04, статья «О Цельсии бедном замолвите слово», автор М. Лебедев.
- ↑ Заметка Архивная копия от 3 августа 2017 на Wayback Machine. Автор Н. Филипецкий
- ↑ Склярова Е. К., Дергоусова Т. Г., Жаров Л. В. Первые медицинские и фармацевтические приборы // История фармации: краткий курс. — Ростов н/Д : Фенкс, 2015. — С. 119. — (Шпаргалки).
- ↑ Lide, D.R., ed. (1990—1991). Handbook of Chemistry and Physics (Справочник по химии и физике). 71st ed. CRC Press. p. 4-22.
- ↑ 1 2 Температурные шкалы — Шкала Цельсия и Кельвин // Университет Алабамы в Хантсвилле (недоступная ссылка)
- ↑ Elert, Glenn (2005). Температура здорового человека Архивировано 26 сентября 2010 года. The Physics Factbook. Retrieved 2007-08-22.
Ссылки
править- SI brochure, section 2.1.1.5 Архивная копия от 23 июня 2018 на Wayback Machine (англ.)
- Преобразование температур
- Онлайн-конвертор градусов Цельсия в другие системы счислений
В другом языковом разделе есть более полная статья Celsius (англ.). |