Grad Celsius
Afledt SI-enhed · størrelse: temperatur
01 · Definition
En grad Celsius er lig med en kelvin: samme skridt, forskudt nulpunkt. En temperaturforskel bliver det samme tal i begge skalaer, mens temperaturerne selv adskiller sig med præcis 273,15.
Historisk blev skalaen fastlagt af to fikspunkter: isens smeltning og vandets kogning. Det nederste holder fast — trykket forskyder det tusindedele af en grad. Det øverste holder slet ikke: vand koger ved hundrede grader kun ved havoverfladen, og i bjergene mærkbart tidligere. Netop derfor opgav den moderne definition kogningen og lod Celsius beholde ét eneste holdepunkt: den er bestemt gennem kelvin, og kelvin siden 2019 gennem Boltzmanns konstant.
At varme fra tyve til tredive grader Celsius er de samme ti kelvin, og i varmeteknikken skrives forskelle i kelvin, uanset i hvilken skala temperaturerne selv er angivet. Forskellen viser sig kun dér, hvor temperaturen indgår i formlen for sig selv: i idealgasloven, i sortlegemestrålingen, i Carnot-processens virkningsgrad. At sætte grader Celsius ind dér er en udbredt fejl, der giver et meningsløst svar, for alle disse love tæller fra det absolutte nulpunkt.
02 · Omregning
Indtast en temperatur, så folder databladet den ud over skalaerne
Temperatur omregnes ikke med en faktor, men med en faktor plus en forskydning: hver skala har sit eget nulpunkt og sin egen gradstørrelse. Derfor går nullet ikke over i nullet i noget par — undtagen hos kelvin og Rankine.
Celsius- og Fahrenheitskalaen skærer hinanden i præcis ét punkt: minus fyrre betyder det samme i begge. Det følger af, at Fahrenheitgraden måler fem niendedele af Celsiusgraden, mens skalaernes nulpunkter ligger toogtredive delestreger fra hinanden. Parret kelvin — Rankine er bygget anderledes: de deler nulpunkt og adskiller sig i gradstørrelse, så deres forhold er konstant og lig med et komma otte.
| Skala | Navn | Værdi | Hvor den optræder |
|---|---|---|---|
| K | kelvin, SI-grundenhed | 273,15 | fysik, astronomi, farvetemperatur |
| °C | grad Celsius | 0 | vejr, medicin, teknik |
| °F | grad Fahrenheit | 32 | USA, Bahamas, Belize, Caymanøerne |
| °Ra | grad Rankine | 491,67 | varmeteknik i USA |
| °Ré | grad Réaumur | 0 | 1800-tallets Rusland og Frankrig, ostefremstilling |
| °De | grad Delisle | 150 | 1700-tallets Rusland, skalaen omvendt |
| °N | grad Newton | 0 | det første forsøg på en skala, 1701 |
| K | kelvin | 273,15 | referencepunkt til sammenligning |
Kelvin og Celsius adskiller sig kun ved forskydningen, Fahrenheit desuden ved gradstørrelsen. I formler, hvor temperaturen står for sig selv og ikke som en forskel, duer kun en absolut skala
03 · Størrelsesordener
fra nanokelvin til en stjernes kerneIsens smeltning, 0 °C
04 · Måleinstrumenter
Hvad man måler grader Celsius med
Søjlen af sprit eller galinstan stiger med temperaturen: skalaen sættes efter to fikspunkter, og mellemrummet deles ligeligt. Kviksølvet er drevet ud af husholdningsapparaterne af Minamata-konventionen, men det var netop kviksølvtermometrene, der i to århundreder bestemte, hvad en grad var.
Rent platins modstand stiger med temperaturen forudsigeligt og gentageligt, og derfor tjener netop dette termometer som normal i området fra brint til sølv. En industriel Pt100 giver præcis hundrede ohm ved nul grader.
Samlingen af to forskellige tråde frembringer en spænding på millivolt, som afhænger af forskellen mellem samlingens og instrumentets temperatur. Det er billigt, lille og tåler femtenhundrede grader, derfor sidder det i ovne, turbiner og komfurer.
Det aflæser temperaturen af legemets egen infrarøde stråling uden at røre det. Udslaget afhænger af overfladens emissivitet: blankt metal måles for lavt, og det er den vigtigste fejlkilde i berøringsfri temperaturmåling.
05 · Skriveregler
Et mellemrum før tegnet, og aldrig „C°”
°C er et sammensat tegn: gradtegnet står tæt op ad det latinske store C, mens der mellem tal og tegn sættes et hårdt mellemrum som ved enhver anden enhed. Kelvin skrives helt uden gradtegn — det blev taget fra den i 1967.
Gradtegnet er et tegn for sig, U+00B0, ikke et hævet nul og ikke bogstavet „o”. Unicode har også den færdige ligatur ℃ (U+2103), men standarderne anbefaler at taste de to tegn: ligaturen rejser dårligt mellem skrifttyper og ødelægger søgningen i teksten. Negative værdier skrives med minustegnet U+2212, ikke med en bindestreg.
06 · Naboenheder
Kelvin er den ældste i familien: en SI-grundenhed, som Celsius kun adskiller sig fra ved, hvor nulpunktet ligger. Fahrenheit lever sit eget liv i tre lande; Rankine er en absolut skala med Fahrenheitgraden.
samme grad, et nulpunkt lavere
hverdagstemperatur
USA, Bahamas, Belize
Blandt Simetriums datablade grænser op til grad Celsius kelvin som temperaturens grundenhed, grad Fahrenheit og grad Rankine — det angloamerikanske par, og desuden joule, hvorigennem temperaturen hænger sammen med partiklernes bevægelsesenergi.
07 · Historisk afsnit
Skalaen, der blev vendt om efter ophavsmandens død
Anders Celsius satte nullet ved vandets kogning og hundrede ved isens smeltning: jo koldere, desto større tal. Logikken var meteorologisk — i Uppsala opstod der på den måde næsten aldrig negative værdier.
Et år efter Celsius’ død blev skalaen vendt om til den form, vi kender. Ophavet tilskrives både Linné, der bestilte et termometer til sit orangeri, og Mårten Strömer, Celsius’ efterfølger ved observatoriet; sikre vidnesbyrd om nogen af dem findes ikke.
Indtil 1948 hed skalaen centigrad, men på fransk og spansk betød det ord en hundrededel af den rette vinkel. Generalkonferencen lukkede tvetydigheden ved at give skalaen dens ophavsmands navn.
Først blev skalaen omdefineret gennem vandets tripelpunkt, derefter opstillede ITS-90 praktiske fikspunkter fra brint til kobber, og i 2019 blev kelvin fastlagt af Boltzmanns konstant. Vandets kogning holdt op med at være en definition og blev blot en kendsgerning.
Skalaens nulpunkt er ikke smeltepunktet
Efter omdefineringen gennem kelvin er nul grader Celsius per definition ikke længere isens smeltepunkt — det er ganske enkelt 273,15 K. Ved normaltryk smelter is omkring en titusindedel grad lavere, og den forskel er ikke en målefejl, men følgen af at definitionen er løsrevet fra et stof. Vandet i tripelpunktscellen skal have havvandets isotopsammensætning: tunge isotoper af brint og ilt forskyder punktet en kvart millikelvin, og standarden foreskriver sammensætningen særskilt. Siden 2019 er heller ikke det tilbage: kelvin er fastlagt ved en talværdi for Boltzmanns konstant, og tripelpunktscellerne er gået fra definitionen til brugsnormalernes rang, på linje med størkningspunkterne for gallium, indium og sølv.
Katalog · måleenheder
Et datablad for hver størrelse
Syv SI-grundenheder, toogtyve afledte med egne navne og de enheder uden for systemet, som hverken teknikken eller hverdagen klarer sig uden. Hver har sit eget blad: definition, omregning, instrumenter, skriveregler. På 14 sprog.
Afledte SI-enheder med eget navn
databladet for grad Celsius er åbnetSI-grundenheder
i terrakotta — kelvin, som Celsius fås af ved en forskydningTemperaturskalaer ude af brug
Databladets sprog
14 sprog. Symbolet °C er internationalt, men den vante hverdagsskala er det ikke: i oversættelserne til USA og Belize åbner databladet med omregningen til Fahrenheit.