Градус Цельсия
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>
Содержание
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? 3188 дней][5]. 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.К:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)[источник не указан 3188 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>
Примечания
- ↑ [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.)
- ↑ ГОСТ 8.417—2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин
- ↑ [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
- ↑ 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.
- ↑ [www.efishery.ru/node/2359 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.
- ↑ 1 2 chemistry.uah.edu/Faculty/shriver/supplements/Temper Университет Алабамы в Хантсвилле — Температурные шкалы — Шкала Цельсия и Кельвин
- ↑ 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]
|
|
В другом языковом разделе есть более полная статья Celsius (англ.) Вы можете помочь проекту, расширив текущую статью с помощью перевода.
|