Grad Celsius

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 20 septembrie 2021; verificările necesită 10 modificări .

Gradul Celsius (simbol: °C ) este o unitate de temperatură utilizată pe scară largă în Sistemul Internațional de Unități (SI) împreună cu kelvin [1] . Folosit de toate țările, cu excepția Statelor Unite [2] , Bahamas , Belize , Insulele Cayman și Liberia .

Gradul Celsius este numit după omul de știință suedez Anders Celsius , care a propus o nouă scară pentru măsurarea temperaturii în 1742 [3] .

Definiția originală a gradului Celsius depindea de definiția presiunii atmosferice standard , deoarece atât punctul de fierbere al apei, cât și punctul de topire al gheții depind de acest parametru. Acest lucru nu este foarte convenabil pentru standardizarea unității. Prin urmare, după adoptarea kelvinului (K) ca unitate de bază de exprimare a temperaturii, definiția gradului Celsius a fost revizuită.

Conform definiției moderne, un grad Celsius este egal cu un kelvin (K), iar zeroul scalei Celsius este setat astfel încât temperatura punctului triplu al apei să fie de 0,01 °C. Ca rezultat, scările Celsius și Kelvin sunt deplasate cu 273,15 unități:

Terminologie

În cadrul Sistemului Internațional de Unități (SI), se face o distincție între valoarea „temperaturii termodinamice”, exprimată în kelvin, și acea valoare, care este exprimată în grade Celsius. Principalele documente internaționale și rusești care conțin o descriere a unităților SI și care reglementează utilizarea lor numesc gradul Celsius nu o unitate de temperatură , ci o unitate de temperatură Celsius ( franceză  température Celsius , engleză  temperatura Celsius ). Acest termen este folosit în Broșura SI ( fr.  Brochure SI , ing.  Broșura SI ), publicată de Biroul Internațional de Greutăți și Măsuri (BIPM) și care conține o descriere oficială completă a SI împreună cu interpretarea acestuia. Este utilizat în GOST 8.417-2002 „Unități de cantități fizice” și în „Regulamentele privind unitățile de cantități permise pentru utilizare în Federația Rusă”, aprobate de Guvernul Federației Ruse . La rândul său, temperatura Celsius (notația t ) Broșura SI și GOST 8.417-2002 este determinată de expresia t \u003d T - T 0 , unde T  este temperatura termodinamică, exprimată în kelvin, și T 0 \u003d 273,15 K [1 ] [4] [ 5] .

În conformitate cu ceea ce s-a spus, gradul Celsius se referă la unități derivate din SI care au nume și denumiri speciale.

Istorie

În 1665, fizicianul olandez Christian Huygens , împreună cu fizicianul englez Robert Hooke , au propus pentru prima dată utilizarea punctelor de topire a gheții și a punctelor de fierbere ale apei ca puncte de referință pentru scala de temperatură [6][7] .

În 1742, astronomul, geologul și meteorologul suedez Anders Celsius ( 1701-1744 ) a dezvoltat o nouă scară de temperatură bazată pe această idee . Inițial, punctul de fierbere al apei a fost luat ca zero , iar punctul de îngheț al apei ( punctul de topire al gheții ) a fost luat ca 100 ° C. Mai târziu, după moartea lui Celsius, contemporanii și compatrioții săi, botanistul Carl Linnaeus și astronomul Morten Strömer, au folosit această scară cu susul în jos (pentru 0 ° C au început să ia temperatura gheții care se topește, iar pentru 100 ° C - apă clocotită) . În această formă, scara este folosită până astăzi.

Potrivit unor rapoarte, Celsius însuși și-a întors cântarul la sfatul lui Strömer [8] . Potrivit altor surse, cântarul a fost răsturnat de Carl Linnaeus în 1745. Și conform celui de-al treilea, cântarul a fost răsturnat de succesorul lui Celsius, Morten Strömer, iar în secolul al XVIII-lea un astfel de termometru a fost utilizat pe scară largă sub numele de „termometru suedez”, iar în Suedia însăși sub numele Strömer, dar celebrul chimist suedez Jöns Jakob Berzelius în lucrarea sa „A Guide to Chemistry” a numit scara „Celsius” și de atunci scara centigradă a fost numită după Anders Celsius [6] . Cu toate acestea, mai des scara a fost numită pur și simplu scara centigradă ( ing. și fr.  centigrad ). Oficial, denumirea de grade Celsius a fost adoptată la a IX -a Conferință Generală pentru Greutăți și Măsuri din 1948.

Celsius, în lucrarea sa Observationer om twänne beständiga grader på en thermometer ( Suedia. Observationer om twänne beständiga grader på en thermometer ), a descris experimentele sale care arată că temperatura de topire a gheții (0 °C) este independentă de presiune. El a determinat, de asemenea, cu o acuratețe uimitoare, modul în care punctul de fierbere al apei varia în funcție de presiunea atmosferică . El a sugerat că marcajul de 100 °C ( punctul de fierbere al apei) ar putea fi calibrat știind la ce nivel se află termometrul față de suprafața mării .

Scala Celsius este liniară de la 0 la 100 °C și continuă liniar de la sub 0 °C la peste 100 °C. Linearitatea este o problemă majoră cu măsurători precise de temperatură. Este suficient să menționăm că un termometru clasic umplut cu apă nu poate fi marcat pentru temperaturi sub 4 °C, deoarece în acest interval apa începe din nou să se extindă la răcire.

Câteva temperaturi de bază

kelvin grad Celsius Fahrenheit
Zero absolut 0 K -273,15°C -459,67°F
Punctul de fierbere al azotului lichid 77,4K −195,8 °C [9] -320,3°F
Sublimarea (tranziția de la starea solidă la starea gazoasă ) a gheții carbonizate 195,1K -78°C -108,4°F
Punct de intersecție al scărilor Celsius și Fahrenheit 233,15 K -40°C -40°F
Punctul de topire a gheții 273,1499 K −0,0001 °C [10] 31,99982°F
Punct triplu de apă 273,16 K 0,01°C 32,018°F
Temperatura normală a corpului uman [11] 310K 36,6°C 97,9°F
Punctul de fierbere al apei la o presiune de 1 atmosferă (101,325 kPa) 373,1339 K 99,9839 °C [10] 211,971°F

Diagrama de conversie a temperaturii

Note

  1. 1 2 Reglementări privind unitățile de cantități permise pentru utilizare în Federația Rusă. Copie de arhivă din 2 noiembrie 2013 pe Wayback Machine , aprobată prin Decretul Guvernului Federației Ruse din 31 octombrie 2009 nr. 879
  2. De ce americanii încă folosesc Fahrenheit mult după ce toți ceilalți au trecut la Celsius Arhivat 6 aprilie 2019 la Wayback Machine // vox.com .
  3. Scara Doinikov A.S. Celsius // Enciclopedia fizică  : [în 5 volume] / Cap. ed. A. M. Prohorov . - M . : Marea Enciclopedie Rusă , 1999. - V. 5: Dispozitive stroboscopice - Luminozitate. - S. 424. - 692 p. — 20.000 de exemplare.  — ISBN 5-85270-101-7 .
  4. Sistemul Internațional de Unități (SI) / Bureau International des Poids et Mesures. - Paris, 2006. - P. 114. - ISBN 92-822-2213-6 .  (Engleză)
  5. GOST 8.417-2002. Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Unități
  6. 1 2 Site „MASTER KIT”  (link inaccesibil) . Revista „Radiodelo” 2005`04, articol „Spune un cuvânt despre bietul Celsius”, autor M. Lebedev.
  7. Notă arhivată la 3 august 2017 la Wayback Machine . Autorul N. Filipetsky
  8. Sklyarova E. K., ‎Dergousova T. G., ‎Zharov L. V. Primele dispozitive medicale și farmaceutice // Istoria farmaciei: un curs scurt . - Rostov n/D: Fenks, 2015. - S. 119. - (Patuturi).
  9. Lead, D.R., ed. (1990-1991). Handbook of Chemistry and Physics (Manual de chimie și fizică). Ed. 71. Presa C.R.C. p. 4-22.
  10. 1 2 Scale de temperatură - scara Celsius și Kelvin // Universitatea din Alabama din Huntsville   (link inaccesibil)
  11. Elert, Glenn (2005). Temperatura unei persoane sănătoase Arhivat la 26 septembrie 2010. The Physics Factbook. Consultat 2007-08-22.

Link -uri