Градус Цельсия

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск

Гра́дус Це́льсия (обозначение: °C) — широко распространённая единица измерения температуры, применяется в Международной системе единиц (СИ) наряду с кельвином.

Градус Цельсия назван в честь шведского учёного Андерса Цельсия, предложившего в 1742 году новую шкалу для измерения температуры.

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, 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:

<math>t_C = t_K - 273,15</math>




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. 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][2][3].

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[4][неавторитетный источник? 813 дней][5]. В 1742 году шведский астроном, геолог и метеоролог Андерс Цельсий (17011744) 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.К:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)[источник не указан 813 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[4].

Цельсий в своей работе «Observations of two persistent degrees on a 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[6] −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[7] 31,99982 °F
Тройная точка воды 273,16 K 0,01 °C 32,018 °F
Нормальная температура человеческого тела[8] 310 K 36,6 °C 98,6 °F
Температура кипения воды при давлении в 1 атмосферу (101,325 кПа) 373,1339 K 99,9839 °C[7] 211,971 °F

Диаграмма перевода температур

<timeline>ImageSize = width:820 height:50 PlotArea = left:80 right:15 bottom:20 top:5 AlignBars = justify Colors =

 id:black  value:black
 id:white  value:white
 id:lightline  value:rgb(0.8,0.8,0.8)

Period = from:-50 till:110 TimeAxis = orientation:horizontal ScaleMajor = unit:year increment:10 start:-50 ScaleMinor = unit:year increment:1 start:-50

PlotData=

 align:center textcolor:black fontsize:8 mark:(line,black) width:5 shift:(0,-5)

LineData=

 at:start      color:green layer:front
 at:end        color:green layer:front
 
 at:-40 color:lightline layer:back
 at:-20 color:lightline layer:back
 at:0 color:lightline layer:back
 at:20 color:lightline layer:back
 at:40 color:red layer:back
 at:60 color:lightline layer:back
 at:80 color:lightline layer:back
 at:100 color:lightline layer:back

TextData =

  fontsize:10
  textcolor:blue
  pos:(0,13)
  text:Цельсий °C

</timeline><timeline> ImageSize = width:820 height:50 PlotArea = left:80 right:15 bottom:20 top:5 AlignBars = justify Colors =

 id:black  value:black
 id:white  value:white
 id:lightline  value:rgb(0.8,0.8,0.8)

Period = from:223 till:383 TimeAxis = orientation:horizontal ScaleMajor = unit:year increment:10 start:230 ScaleMinor = unit:year increment:1 start:223 PlotData=

 align:center textcolor:black fontsize:8 mark:(line,black) width:25 shift:(0,-5)

LineData=

 at:start      color:green layer:front
 at:end        color:green layer:front
 at:233.15 color:lightline layer:back
 at:253.15 color:lightline layer:back
 at:273.15 color:lightline layer:back
 at:293.15 color:lightline layer:back
 at:313.15 color:lightline layer:back
 at:333.15 color:lightline layer:back
 at:353.15 color:lightline layer:back
 at:373.15 color:lightline layer:back

TextData =

  fontsize:10
  textcolor:blue
  pos:(0,15)
  text:Кельвин K

</timeline><timeline> ImageSize = width:820 height:50 PlotArea = left:80 right:15 bottom:20 top:5 AlignBars = justify Colors =

 id:black  value:black
 id:white  value:white
 id:lightline  value:rgb(0.8,0.8,0.8)

Period = from:-58 till:230 TimeAxis = orientation:horizontal ScaleMajor = unit:year increment:10 start:-50 ScaleMinor = unit:year increment:1 start:-58 PlotData=

 align:center textcolor:black fontsize:8 mark:(line,black) width:25 shift:(0,-5)

LineData=

 at:start      color:green layer:front
 at:end        color:green layer:front
 at:-40 color:lightline layer:back
 at:-4 color:lightline layer:back
 at:32 color:lightline layer:back
 at:68 color:lightline layer:back
 at:104 color:lightline layer:back
 at:140 color:lightline layer:back
 at:176 color:lightline layer:back
 at:212 color:lightline layer:back

TextData =

  fontsize:10
  textcolor:blue
  pos:(0,13)
  text:Фаренгейт °F

</timeline><timeline> ImageSize = width:820 height:50 PlotArea = left:80 right:15 bottom:20 top:5 AlignBars = justify Colors =

 id:black  value:black
 id:white  value:white
 id:lightline  value:rgb(0.8,0.8,0.8)

Period = from:402 till:690 TimeAxis = orientation:horizontal ScaleMajor = unit:year increment:10 start:410 ScaleMinor = unit:year increment:1 start:402 PlotData=

 align:center textcolor:black fontsize:8 mark:(line,black) width:25 shift:(0,-5)

LineData=

 at:start      color:green layer:front
 at:end        color:green layer:front
 at:419.7   color:lightline layer:back
 at:455.7   color:lightline layer:back
 at:491.7   color:lightline layer:back
 at:527.7   color:lightline layer:back
 at:563.7 color:lightline layer:back
 at:599.7 color:lightline layer:back
 at:635.7  color:lightline layer:back
 at:671.7 color:lightline layer:back

TextData =

  fontsize:10
  textcolor:blue
  pos:(0,13)
  text:Ранкин °Ra

</timeline><timeline>ImageSize = width:820 height:50 PlotArea = left:80 right:15 bottom:20 top:5 AlignBars = justify Colors =

 id:black  value:black
 id:white  value:white
 id:lightline  value:rgb(0.8,0.8,0.8)

Period = from:-18.75 till:65.25 TimeAxis = orientation:horizontal ScaleMajor = unit:year increment:5 start:-15 ScaleMinor = unit:year increment:1 start:-18

PlotData=

 align:center textcolor:black fontsize:8 mark:(line,black) width:5 shift:(0,-5)

LineData=

 at:start      color:green layer:front
 at:end        color:green layer:front
 
 at:-13.5 color:lightline layer:back
 at:-3 color:lightline layer:back
 at:7.5 color:lightline layer:back
 at:18 color:lightline layer:back
 at:28.5 color:lightline layer:back
 at:39 color:lightline layer:back
 at:49.5 color:lightline layer:back
 at:60 color:lightline layer:back

TextData =

  fontsize:10
  textcolor:blue
  pos:(0,13)
  text:Рёмер °Rø

</timeline><timeline>ImageSize = width:820 height:50 PlotArea = left:80 right:15 bottom:20 top:5 AlignBars = justify Colors =

 id:black  value:black
 id:white  value:white
 id:lightline  value:rgb(0.8,0.8,0.8)

Period = from:-16.5 till:36.3 TimeAxis = orientation:horizontal ScaleMajor = unit:year increment:5 start:-15 ScaleMinor = unit:year increment:1 start:-15

PlotData=

 align:center textcolor:black fontsize:8 mark:(line,black) width:5 shift:(0,-5)

LineData=

 at:start      color:green layer:front
 at:end        color:green layer:front
 
 at:-13.2 color:lightline layer:back
 at:-6.6 color:lightline layer:back
 at:0 color:lightline layer:back
 at:6.6 color:lightline layer:back
 at:13.2 color:lightline layer:back
 at:19.8 color:lightline layer:back
 at:26.4 color:lightline layer:back
 at:33 color:lightline layer:back

TextData =

  fontsize:10
  textcolor:blue 
  pos:(0,13)
  text:Ньютон °N

</timeline><timeline>ImageSize = width:820 height:50 PlotArea = left:80 right:15 bottom:20 top:5 AlignBars = justify Colors =

 id:black  value:black
 id:white  value:white
 id:lightline  value:rgb(0.8,0.8,0.8)

Period = from:-15 till:225 DateFormat = yyyy TimeAxis = orientation:horizontal order:reverse format:yyyy ScaleMajor = unit:year increment:15 start:-15 ScaleMinor = unit:year increment:1 start:-15


LineData=

 at:start      color:green layer:front
 at:end        color:green layer:front
 
 at:0 color:lightline layer:back
 at:30 color:lightline layer:back
 at:60 color:lightline layer:back
 at:90 color:lightline layer:back
 at:120 color:lightline layer:back
 at:150 color:lightline layer:back
 at:180 color:lightline layer:back
 at:210 color:lightline layer:back

TextData =

  fontsize:10
  textcolor:blue
  pos:(0,13)
  text:Делиль °D 

</timeline><timeline> ImageSize = width:820 height:100 PlotArea = left:80 right:15 bottom:70 top:5 AlignBars = justify Colors =

 id:black  value:black
 id:white  value:white
 id:lightline  value:rgb(0.8,0.8,0.8)

Period = from:-40 till:88 TimeAxis = orientation:horizontal ScaleMajor = unit:year increment:10 start:-30 ScaleMinor = unit:year increment:1 start:-40 PlotData=

 align:center textcolor:black fontsize:8 mark:(line,black) width:25 shift:(0,-5)

LineData=

 at:start      color:green layer:front
 at:end        color:green layer:front
 at:-32 color:lightline layer:back
 at:-16 color:lightline layer:back
 at:0 color:lightline layer:back
 at:16 color:lightline layer:back
 at:32 color:red layer:back
 at:48 color:lightline layer:back
 at:64 color:lightline layer:back
 at:80 color:lightline layer:back

TextData =

  fontsize:10
  textcolor:blue
  pos:(0,60)
  text:Реомюр °Ré
  fontsize:12
  textcolor:red
  pos:(110,20)
  text:40 °C   =   313,15 K   =   104 °F   =   563,67 °Ra   =   28,5 °Rø   =    13,2 °N   =   90 °D   =   32 °Ré

</timeline>

Напишите отзыв о статье "Градус Цельсия"

Примечания

  1. [www.bipm.org/utils/common/pdf/si_brochure_8_en.pdf The International System of Units (SI)] / Bureau International des Poids et Mesures. — Paris, 2006. — P. 114. — ISBN 92-822-2213-6. (англ.)
  2. ГОСТ 8.417—2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин
  3. [www.fundmetrology.ru/depository/01_npa/po879.pdf Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации.] Утверждено Постановлением Правительства РФ от 31 октября 2009 г. N 879
  4. 1 2 [188.124.226.14/info/magshow.php?num=178&open=o46o1o17o&search= Сайт «МАСТЕР КИТ»]. Журнал «Радиодело» 2005`04, статья «О Цельсии бедном замолвите слово», автор М. Лебедев.
  5. [www.efishery.ru/node/2359 Заметка]. Автор Н. Филипецкий
  6. Lide, D.R., ed. (1990—1991). Handbook of Chemistry and Physics (Справочник по химии и физике). 71st ed. CRC Press. p. 4-22.
  7. 1 2 chemistry.uah.edu/Faculty/shriver/supplements/Temper Университет Алабамы в Хантсвилле — Температурные шкалы — Шкала Цельсия и Кельвин
  8. Elert, Glenn (2005). [hypertextbook.com/facts/LenaWong.shtml Температура здорового человека] The Physics Factbook. Retrieved 2007-08-22.

Ссылки

  • [www.bipm.org/en/si/si_brochure/chapter2/2-1/2-1-1/kelvin.html SI brochure, section 2.1.1.5] (англ.)
  • [www.dvgu.ru/meteo/book/ctof.htm Преобразование температур]
  • [2mb.ru/temperature.html Онлайн-конвертор градусов Цельсия в другие системы счислений]
qq!wqq!w

Отрывок, характеризующий Градус Цельсия

Князь Андрей строго посмотрел на нее. На лице князя Андрея вдруг выразилось озлобление. Он ничего не сказал ей, но посмотрел на ее лоб и волосы, не глядя в глаза, так презрительно, что француженка покраснела и ушла, ничего не сказав.
Когда он подошел к комнате сестры, княгиня уже проснулась, и ее веселый голосок, торопивший одно слово за другим, послышался из отворенной двери. Она говорила, как будто после долгого воздержания ей хотелось вознаградить потерянное время.
– Non, mais figurez vous, la vieille comtesse Zouboff avec de fausses boucles et la bouche pleine de fausses dents, comme si elle voulait defier les annees… [Нет, представьте себе, старая графиня Зубова, с фальшивыми локонами, с фальшивыми зубами, как будто издеваясь над годами…] Xa, xa, xa, Marieie!
Точно ту же фразу о графине Зубовой и тот же смех уже раз пять слышал при посторонних князь Андрей от своей жены.
Он тихо вошел в комнату. Княгиня, толстенькая, румяная, с работой в руках, сидела на кресле и без умолку говорила, перебирая петербургские воспоминания и даже фразы. Князь Андрей подошел, погладил ее по голове и спросил, отдохнула ли она от дороги. Она ответила и продолжала тот же разговор.
Коляска шестериком стояла у подъезда. На дворе была темная осенняя ночь. Кучер не видел дышла коляски. На крыльце суетились люди с фонарями. Огромный дом горел огнями сквозь свои большие окна. В передней толпились дворовые, желавшие проститься с молодым князем; в зале стояли все домашние: Михаил Иванович, m lle Bourienne, княжна Марья и княгиня.
Князь Андрей был позван в кабинет к отцу, который с глазу на глаз хотел проститься с ним. Все ждали их выхода.
Когда князь Андрей вошел в кабинет, старый князь в стариковских очках и в своем белом халате, в котором он никого не принимал, кроме сына, сидел за столом и писал. Он оглянулся.
– Едешь? – И он опять стал писать.
– Пришел проститься.
– Целуй сюда, – он показал щеку, – спасибо, спасибо!
– За что вы меня благодарите?
– За то, что не просрочиваешь, за бабью юбку не держишься. Служба прежде всего. Спасибо, спасибо! – И он продолжал писать, так что брызги летели с трещавшего пера. – Ежели нужно сказать что, говори. Эти два дела могу делать вместе, – прибавил он.
– О жене… Мне и так совестно, что я вам ее на руки оставляю…
– Что врешь? Говори, что нужно.
– Когда жене будет время родить, пошлите в Москву за акушером… Чтоб он тут был.
Старый князь остановился и, как бы не понимая, уставился строгими глазами на сына.
– Я знаю, что никто помочь не может, коли натура не поможет, – говорил князь Андрей, видимо смущенный. – Я согласен, что и из миллиона случаев один бывает несчастный, но это ее и моя фантазия. Ей наговорили, она во сне видела, и она боится.
– Гм… гм… – проговорил про себя старый князь, продолжая дописывать. – Сделаю.
Он расчеркнул подпись, вдруг быстро повернулся к сыну и засмеялся.
– Плохо дело, а?
– Что плохо, батюшка?
– Жена! – коротко и значительно сказал старый князь.
– Я не понимаю, – сказал князь Андрей.
– Да нечего делать, дружок, – сказал князь, – они все такие, не разженишься. Ты не бойся; никому не скажу; а ты сам знаешь.
Он схватил его за руку своею костлявою маленькою кистью, потряс ее, взглянул прямо в лицо сына своими быстрыми глазами, которые, как казалось, насквозь видели человека, и опять засмеялся своим холодным смехом.
Сын вздохнул, признаваясь этим вздохом в том, что отец понял его. Старик, продолжая складывать и печатать письма, с своею привычною быстротой, схватывал и бросал сургуч, печать и бумагу.
– Что делать? Красива! Я всё сделаю. Ты будь покоен, – говорил он отрывисто во время печатания.
Андрей молчал: ему и приятно и неприятно было, что отец понял его. Старик встал и подал письмо сыну.
– Слушай, – сказал он, – о жене не заботься: что возможно сделать, то будет сделано. Теперь слушай: письмо Михайлу Иларионовичу отдай. Я пишу, чтоб он тебя в хорошие места употреблял и долго адъютантом не держал: скверная должность! Скажи ты ему, что я его помню и люблю. Да напиши, как он тебя примет. Коли хорош будет, служи. Николая Андреича Болконского сын из милости служить ни у кого не будет. Ну, теперь поди сюда.
Он говорил такою скороговоркой, что не доканчивал половины слов, но сын привык понимать его. Он подвел сына к бюро, откинул крышку, выдвинул ящик и вынул исписанную его крупным, длинным и сжатым почерком тетрадь.
– Должно быть, мне прежде тебя умереть. Знай, тут мои записки, их государю передать после моей смерти. Теперь здесь – вот ломбардный билет и письмо: это премия тому, кто напишет историю суворовских войн. Переслать в академию. Здесь мои ремарки, после меня читай для себя, найдешь пользу.
Андрей не сказал отцу, что, верно, он проживет еще долго. Он понимал, что этого говорить не нужно.
– Всё исполню, батюшка, – сказал он.
– Ну, теперь прощай! – Он дал поцеловать сыну свою руку и обнял его. – Помни одно, князь Андрей: коли тебя убьют, мне старику больно будет… – Он неожиданно замолчал и вдруг крикливым голосом продолжал: – а коли узнаю, что ты повел себя не как сын Николая Болконского, мне будет… стыдно! – взвизгнул он.
– Этого вы могли бы не говорить мне, батюшка, – улыбаясь, сказал сын.
Старик замолчал.
– Еще я хотел просить вас, – продолжал князь Андрей, – ежели меня убьют и ежели у меня будет сын, не отпускайте его от себя, как я вам вчера говорил, чтоб он вырос у вас… пожалуйста.
– Жене не отдавать? – сказал старик и засмеялся.
Они молча стояли друг против друга. Быстрые глаза старика прямо были устремлены в глаза сына. Что то дрогнуло в нижней части лица старого князя.
– Простились… ступай! – вдруг сказал он. – Ступай! – закричал он сердитым и громким голосом, отворяя дверь кабинета.
– Что такое, что? – спрашивали княгиня и княжна, увидев князя Андрея и на минуту высунувшуюся фигуру кричавшего сердитым голосом старика в белом халате, без парика и в стариковских очках.
Князь Андрей вздохнул и ничего не ответил.
– Ну, – сказал он, обратившись к жене.
И это «ну» звучало холодною насмешкой, как будто он говорил: «теперь проделывайте вы ваши штуки».
– Andre, deja! [Андрей, уже!] – сказала маленькая княгиня, бледнея и со страхом глядя на мужа.
Он обнял ее. Она вскрикнула и без чувств упала на его плечо.
Он осторожно отвел плечо, на котором она лежала, заглянул в ее лицо и бережно посадил ее на кресло.
– Adieu, Marieie, [Прощай, Маша,] – сказал он тихо сестре, поцеловался с нею рука в руку и скорыми шагами вышел из комнаты.