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:

$t_C = t_K - 273,15$

История

В 1665 году голландский физик Христиан Гюйгенс вместе с английским физиком Робертом Гуком впервые предложили использовать в качестве отсчетных точек температурной шкалы точки таяния льда и кипения воды.

В 1742 шведский астроном, геолог и метеоролог Андерс Цельсий (1701—1744) на основе этой идеи разработал новую температурную шкалу. Первоначально в ней 0° (нулём) была точка кипения воды, а 100° − 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° стали принимать температуру таяния льда, а за 100° — кипения воды). В таком виде шкала и используется до нашего времени.

По одним сведениям, Цельсий сам перевернул свою шкалу по совету Штремера. 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.

Цельсий в своей работе «Observations of two persistent degrees on a thermometer» рассказал о своих экспериментах, показывающих, что температура таяния льда (100°) 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 0 (точку кипения воды) можно откалибровать, зная на каком уровне относительно моря находится термометр.

Шкала Цельсия линейна в интервале от 0 до 100° и также линейно продолжается в области ниже 0° и выше 100°. Линейность является основной проблемой при точных измерениях температуры. Достаточно упомянуть, что классический термометр, заполненный водой, невозможно разметить для температур ниже 4 градусов Цельсия, так как в этом диапазоне вода начинает снова расширяться.

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	−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	31.99982 °F
Тройная точка воды	273.16 K	0.01 °C	32.018 °F
Нормальная температура человеческого тела	310 K	37.0 °C	98.6 °F
Температура кипения воды при давлении в 1 атмосферу (101.325 кПа)	373.1339 K	99.9839 °C	211.971 °F

Диаграмма перевода температур

Источники

Lide, D.R., ed. (1990—1991). Handbook of Chemistry and Physics (Справочник по химии и физике). 71st ed. CRC Press. p. 4-22.

Ссылки

• SI brochure, section 2.1.1.5 (англ.)
• Преобразование температур
• Онлайн-конвертор градусов Цельсия в другие системы счислений