Βαθμός Κελσίου
Το 1742 ο Σουηδός αστρονόμος Άντερς Κέλσιος περιέγραψε ένα θερμόμετρο με δύο σταθερά σημεία. Στο δικό του το νερό έβραζε στο μηδέν και το χιόνι έλιωνε στο εκατό. Όσο πιο ζεστά, τόσο μικρότερος ο αριθμός.
Τρία χρόνια αργότερα ο Κάρολος Λινναίος παρήγγειλε για το θερμοκήπιο της Ουψάλας ένα θερμόμετρο με αντεστραμμένη κλίμακα. Αυτή επικράτησε. Ο Κέλσιος πρόσεξε και κάτι ακόμη: το χιόνι λιώνει παντού στην ίδια θερμοκρασία, ενώ το νερό βράζει διαφορετικά ανάλογα με την πίεση. Σήμερα ο βαθμός Κελσίου ορίζεται μέσω του κέλβιν, και 0 °C είναι ακριβώς 273,15 K.
| Σύμβολο | °C |
| Ορισμός | t = T − 273,15 K, ο βαθμός έχει το ίδιο μέγεθος με το κέλβιν |
| Σημεία του νερού | τήξη πάγου 0,00 °C · τριπλό σημείο 0,01 °C · βρασμός 99,97 °C στα 101,325 kPa |
| Εισήχθη | 1742, Ουψάλα · όνομα «βαθμός Κελσίου» — CGPM 1948 |
| Πρότυπα | ISO 80000-5 · SI Brochure 9th ed. · ITS-90 |
| Τυπικές τιμές | −89,2 °C — ρεκόρ ψύχους, Ανταρκτική · 37 °C — το σώμα · 1538 °C — λιώνει ο σίδηρος |
01 · Ορισμός
Το ίδιο κέλβιν, μόνο που το μηδέν είναι αλλού
Η θερμοκρασία Κελσίου t είναι η θερμοδυναμική θερμοκρασία T μετατοπισμένη κατά 273,15 K. Ένας βαθμός Κελσίου έχει το ίδιο μέγεθος με ένα κέλβιν. Γι' αυτό μια διαφορά θερμοκρασίας γράφεται με τον ίδιο αριθμό και στις δύο μονάδες.
Το νερό δεν ορίζει πια την κλίμακα. Σε κανονική πίεση ο πάγος λιώνει στους 0,00 °C, το τριπλό σημείο του νερού βρίσκεται στους 0,01 °C και ο βρασμός στους 99,97 °C, όχι ακριβώς στους 100. Αυτά τα κλάσματα του βαθμού είναι το ίχνος του ότι τα σταθερά σημεία πρώτα βελτιώθηκαν και μετά εγκαταλείφθηκαν.
Γιατί στον Κέλσιο το βραστό νερό ήταν μηδέν
Δύο ίδια θερμόμετρα στέκονται δίπλα δίπλα, και οι στήλες τους έχουν πάντα το ίδιο ύψος. Διαφέρουν μόνο οι ενδείξεις. Αριστερά η κλίμακα του 1742, όπου το εκατό είναι στο χιόνι που λιώνει· δεξιά η σημερινή. Η μπλε γραμμή είναι το χιόνι, η κόκκινη το βραστό νερό.
Το μηδέν της κλίμακας Κελσίου ορίστηκε από την τήξη του πάγου, όχι από την απουσία θερμότητας. Τέτοιοι αριθμοί δεν διαιρούνται. Σε κέλβιν οι 20 °C είναι 293,15 K και οι 10 °C είναι 283,15 K. Ο λόγος είναι 1,035: μόλις τρεισήμισι τοις εκατό πιο ζεστά. Η διαφορά όμως είναι τίμια: 10 °C και 10 K είναι το ίδιο.
Πού έχει ένα θερμόμετρο το μηδέν και το εκατό
Ο γυάλινος σωλήνας δεν έχει υποδιαιρέσεις. Πρέπει να τις χαράξετε όπως ο Κέλσιος: βυθίστε το θερμόμετρο σε χιόνι που λιώνει και σημειώστε το μηδέν, μετά σε νερό που βράζει και σημειώστε το εκατό. Οι ώχρινες γραμμές είναι τα δικά σας σημάδια· ανάμεσά τους το όργανο χωρίζει μόνο του το διάστημα σε δέκα μέρη. Αριστερά ένα ποτήρι με χιόνι, δεξιά μια κατσαρόλα σε καυστήρα και ένα βαρόμετρο. Το βουνό στη μέση δείχνει το υψόμετρο του τόπου: όσο ψηλότερα, τόσο χαμηλότερη η πίεση και τόσο νωρίτερα βράζει το νερό. Σημειώστε το εκατό στο Έβερεστ και δείτε τι δείχνει το θερμόμετρό σας στο δωμάτιο.
Βυθίστε το θερμόμετρο σε χιόνι που λιώνει και περιμένετε να σταματήσει η στήλη. Εκείνο το σημείο θα είναι το μηδέν.
02 · Μετατροπή
| Μονάδα | Τιμή | Σταθερά σημεία |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
Στους −40 οι κλίμακες Κελσίου και Φαρενάιτ δείχνουν τον ίδιο αριθμό.
Ο Ντελίλ και ο Κέλσιος μετρούσαν το 1742 προς τα κάτω: όσο πιο ζεστό, τόσο μικρότερος ο αριθμός.
Μια διαφορά 1 °C είναι πάντα 1 K και 1,8 °F.
03 · Τάξεις μεγέθους
04 · Όργανα μέτρησης
05 · Κανόνες γραφής
06 · Γειτονικές μονάδες
07 · Ιστορικό μέρος
Ο Κέλσιος έλεγξε το κύριο: το χιόνι λιώνει στην ίδια θερμοκρασία στην Ουψάλα και στη βόρεια Σουηδία, ενώ το σημείο βρασμού εξαρτάται από την πίεση. Πρότεινε διόρθωση με βάση το ύψος του βαρομέτρου. Γι' αυτό οι εκατό βαθμοί σημειώνονταν μόνο σε κανονική πίεση.
Το 1954 το σημείο αναφοράς μεταφέρθηκε στο τριπλό σημείο του νερού: 273,16 K, δηλαδή 0,01 °C. Από το 2019 το κέλβιν ορίζεται μέσω της σταθεράς του Μπόλτσμαν, k = 1,380 649·10⁻²³ J/K. Το νερό δεν ορίζει πια τίποτα, και η σχέση 0 °C = 273,15 K έμεινε ακριβής εξ ορισμού.
Κατάλογος μεγεθών
όλο το ευρετήριο →Οι επτά θεμελιώδεις μονάδες του SI
Μια σταγόνα οξέος αλλάζει το χρώμα του χυμού, το αλάτι χρωματίζει τη φλόγα, το νερό παγώνει με ένα χτύπημα. Από κάτω, όλα τα φύλλα του Simetrium κατά επιστήμη και αλφαβητικά.
Άνοιγμα ευρετηρίου →