Stupeň Celsia
V roce 1742 popsal švédský astronom Anders Celsius teploměr se dvěma pevnými body. U něj voda vřela při nule a sníh tál při stu. Čím tepleji, tím menší číslo.
O tři roky později objednal Carl Linné pro skleník v Uppsale teploměr s obrácenou stupnicí. Ta se ujala. Celsius si všiml ještě jedné věci: sníh taje všude při stejné teplotě, voda však vře různě podle tlaku. Dnes je stupeň Celsia určen přes kelvin a 0 °C je přesně 273,15 K.
| Označení | °C |
| Definice | t = T − 273,15 K, stupeň je stejně velký jako kelvin |
| Body vody | tání ledu 0,00 °C · trojný bod 0,01 °C · var 99,97 °C při 101,325 kPa |
| Zavedena | 1742, Uppsala · název „stupeň Celsia“ — CGPM 1948 |
| Normy | ISO 80000-5 · SI Brochure 9th ed. · ITS-90 |
| Typické hodnoty | −89,2 °C — rekord v chladu, Antarktida · 37 °C — tělo · 1538 °C — taví se železo |
01 · Definice
Tentýž kelvin, jen s nulou jinde
Celsiova teplota t je termodynamická teplota T posunutá o 273,15 K. Stupeň Celsia je stejně velký jako kelvin. Proto se rozdíl teplot zapisuje v obou jednotkách stejným číslem.
Voda už stupnici neurčuje. Za normálního tlaku taje led při 0,00 °C, trojný bod vody leží na 0,01 °C a var na 99,97 °C, ne přesně na 100. Tyto zlomky stupně jsou stopou toho, že pevné body se nejdřív upřesnily a pak se od nich upustilo.
Proč měl Celsius vroucí vodu na nule
Dva stejné teploměry stojí vedle sebe a sloupce mají vždy stejnou výšku. Liší se jen nápisy. Vlevo stupnice z roku 1742, kde je sto u tajícího sněhu, vpravo dnešní. Modrá ryska je sníh, červená vroucí voda.
Nula Celsiovy stupnice je zvolena podle tání ledu, ne podle nepřítomnosti tepla. Taková čísla se dělit nesmějí. V kelvinech je 20 °C rovno 293,15 K a 10 °C rovno 283,15 K. Poměr je 1,035: tepleji jen o tři a půl procenta. Zato rozdíl je poctivý: 10 °C a 10 K jsou totéž.
Kde má teploměr nulu a kde sto
Skleněná trubička nemá dělení. Je třeba ho nanést jako Celsius: ponořit teploměr do tajícího sněhu a označit nulu, pak do vroucí vody a označit sto. Okrové rysky jsou vaše značky; mezi nimi rozdělí přístroj vzdálenost sám na deset dílů. Vlevo sklenice se sněhem, vpravo hrnec na hořáku a barometr. Hora uprostřed ukazuje nadmořskou výšku místa: čím výš, tím nižší tlak a tím dřív voda vře. Označte sto na Everestu a podívejte se, co váš teploměr ukáže v pokoji.
Ponořte teploměr do tajícího sněhu a počkejte, až se sloupec zastaví. To místo bude nulou.
02 · Převod
| Jednotka | Hodnota | Pevné body |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
Při −40 ukazují Celsiova i Fahrenheitova stupnice stejné číslo.
Delisle a Celsius počítali v roce 1742 směrem dolů: čím tepleji, tím menší číslo.
Rozdíl 1 °C je vždy 1 K a 1,8 °F.
03 · Řády veličin
04 · Měřicí přístroje
05 · Pravidla zápisu
06 · Sousední jednotky
07 · Historický oddíl
Celsius ověřil to hlavní: sníh taje při stejné teplotě v Uppsale i na severu Švédska, kdežto bod varu závisí na tlaku. Navrhl opravu podle stavu barometru. Proto se sto stupňů značilo jen za normálního tlaku.
V roce 1954 se opora přenesla na trojný bod vody: 273,16 K, tedy 0,01 °C. Od roku 2019 je kelvin určen Boltzmannovou konstantou, k = 1,380 649·10⁻²³ J/K. Voda už nic neurčuje a vztah 0 °C = 273,15 K zůstal přesný z definice.
Katalog veličin
celý rejstřík →Sedm základních jednotek SI
Kapka kyseliny změní barvu šťávy, sůl obarví plamen, voda zamrzne po klepnutí. Pod nimi všechny listy Simetria podle oborů a abecedně.
Otevřít rejstřík →