Гра́дус Це́льсия (обозначение: °C или юникод символ U+2103 ℃ ) — широко распространённая единица температуры , применяемая в Международной системе единиц (СИ) наряду с кельвином . Используется всеми странами, кроме США , Багамских Островов , Белиза , Каймановых Островов и Либерии .

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 этого параметра. Это не очень удобно для стандартизации единицы. Поэтому после принятия кельвина (K) в качестве основной единицы выражения 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:

${\displaystyle t_{C}=t_{K}-273{,}15}$

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 — T ₀ , где T — термодинамическая температура, выражаемая в кельвинах, а T ₀ = 273,15 К .

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 ^{[ неавторитетный источник ]} .

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 . 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 своём труде «Руководство по химии» назвал шкалу «Цельсиевой» и с тех пор стоградусная шкала стала носить имя Андерса Цельсия . 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 в зависимости от атмосферного давления . Он предположил, что отметку 100 °C ( точку кипения воды) можно откалибровать , зная, на каком уровне относительно поверхности 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	−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	36,6 °C	97,9 °F
Температура кипения воды при давлении в 1 атмосферу (101,325 кПа)	373,1339 K	99,9839 °C	211,971 °F

Диаграмма перевода температур

Примечания

Ссылки

• от 23 июня 2018 на Wayback Machine (англ.)