Градус Цельсия
Гра́дус Це́льсия (обозначение: °C) — широко распространённая единица измерения температуры, применяется в Международной системе единиц (СИ) наряду с кельвином[1].
Градус Цельсия назван в честь шведского учёного Андерса Цельсия, предложившего в 1742 году новую шкалу для измерения температуры[2].
Первоначальное определение градуса Цельсия зависело от определения стандартного атмосферного давления, потому что и температура кипения воды, и температура таяния льда зависят от давления. Это не очень удобно для стандартизации единицы измерения. Поэтому после принятия кельвина (K), в качестве основной единицы измерения 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:
- tC=tK−273,15{displaystyle t_{C}=t_{K}-273,15}
Содержание
1 Терминология
2 История
3 Некоторые основные температуры
4 Диаграмма перевода температур
5 Примечания
6 Ссылки
Терминология |
В 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[1][3][4].
В соответствии со сказанным градус Цельсия относится к производным единицам СИ, имеющим специальные наименования и обозначения.
История |
В 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[5][неавторитетный источник?][6].
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.[источник не указан 1308 дней] 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 своем труде «Руководство по химии» назвал шкалу «Цельсиевой» и с тех пор стоградусная шкала стала носить имя Андерса Цельсия[5]. 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 (изменялась) в зависимости от атмосферного давления.
Он предположил, что отметку 100 °C (точку кипения воды) можно откалибровать, зная на каком уровне относительно 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 |
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[7] | −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[8] | 31,99982 °F |
Тройная точка воды | 273,16 K | 0,01 °C | 32,018 °F |
Нормальная температура человеческого тела[9] | 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[8] | 211,971 °F |
Диаграмма перевода температур |
Примечания |
↑ 12 Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации. Утверждено Постановлением Правительства РФ от 31 октября 2009 г. N 879
↑ 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. (англ.)
↑ ГОСТ 8.417—2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин
↑ 12 Сайт «МАСТЕР КИТ» (недоступная ссылка). Журнал «Радиодело» 2005`04, статья «О Цельсии бедном замолвите слово», автор М. Лебедев.
↑ Заметка. Автор Н. Филипецкий
↑ Lide, D.R., ed. (1990—1991). Handbook of Chemistry and Physics (Справочник по химии и физике). 71st ed. CRC Press. p. 4-22.
↑ 12 http://chemistry.uah.edu/Faculty/shriver/supplements/Temper (недоступная ссылка) Университет Алабамы в Хантсвилле — Температурные шкалы — Шкала Цельсия и Кельвин
↑ Elert, Glenn (2005). Температура здорового человека Архивировано 26 сентября 2010 года. The Physics Factbook. Retrieved 2007-08-22.
Ссылки |
SI brochure, section 2.1.1.5 (англ.)
- Преобразование температур
- Онлайн-конвертор градусов Цельсия в другие системы счислений
В другом языковом разделе есть более полная статья Celsius (англ.). |