Grado Celsius
Unidad derivada del SI · magnitud: temperatura
01 · Definición
El grado Celsius es igual al kelvin: el mismo paso, el cero desplazado. Una diferencia de temperaturas se expresa con el mismo número en ambas escalas, mientras que las temperaturas mismas difieren exactamente en 273,15.
Históricamente la escala se fijaba con dos puntos de referencia: la fusión del hielo y la ebullición del agua. El punto bajo aguanta firme: la presión lo desplaza milésimas de grado. El alto no aguanta en absoluto: el agua hierve a cien grados solo al nivel del mar, y en la montaña bastante antes. Por eso la definición moderna renunció a la ebullición y dejó al Celsius un único anclaje: se define por el kelvin, y el kelvin, desde 2019, por la constante de Boltzmann.
Calentar de veinte a treinta grados Celsius son los mismos diez kelvins, y en termotecnia las diferencias se escriben en kelvins sea cual sea la escala en que se den las temperaturas. La distinción aparece solo allí donde la temperatura entra en la fórmula por sí misma: en la ley de los gases ideales, en la radiación del cuerpo negro, en el rendimiento del ciclo de Carnot. Poner allí grados Celsius es un error frecuente que da una respuesta absurda, porque todas esas leyes cuentan desde el cero absoluto.
02 · Conversión
Introduzca una temperatura y la ficha la desplegará por las escalas
La temperatura no se convierte con un factor, sino con un factor más un desplazamiento: cada escala tiene su propio cero y su propio tamaño de grado. Por eso el cero no pasa a cero en ninguna pareja, salvo en la del kelvin y el Rankine.
Las escalas Celsius y Fahrenheit se cruzan exactamente en un punto: menos cuarenta significa lo mismo en ambas. Se debe a que el grado Fahrenheit mide cinco novenos del Celsius, mientras que los ceros de las escalas están separados por treinta y dos divisiones. La pareja kelvin — Rankine está construida de otro modo: comparten el cero y difieren en el tamaño del grado, así que su razón es constante e igual a uno coma ocho.
| Escala | Nombre | Valor | Dónde aparece |
|---|---|---|---|
| K | kelvin, unidad básica del SI | 273,15 | física, astronomía, temperatura de color |
| °C | grado Celsius | 0 | meteorología, medicina, técnica |
| °F | grado Fahrenheit | 32 | EE. UU., Bahamas, Belice, islas Caimán |
| °Ra | grado Rankine | 491,67 | termotecnia en EE. UU. |
| °Ré | grado Réaumur | 0 | Rusia y Francia del siglo XIX, quesería |
| °De | grado Delisle | 150 | Rusia del siglo XVIII, la escala al revés |
| °N | grado Newton | 0 | el primer intento de escala, 1701 |
| K | kelvin | 273,15 | punto de referencia para comparar |
El kelvin y el Celsius se diferencian solo por el desplazamiento; el Fahrenheit, además, por el tamaño del grado. En las fórmulas donde la temperatura entra por sí misma y no como diferencia, solo sirve una escala absoluta
03 · Órdenes de magnitud
del nanokelvin al núcleo de una estrellaFusión del hielo, 0 °C
04 · Instrumentos de medida
Con qué se miden los grados Celsius
La columna de alcohol o de galinstán sube con la temperatura: la escala se traza por dos puntos de referencia y el intervalo se divide en partes iguales. El mercurio ha sido desterrado de los aparatos domésticos por el Convenio de Minamata, pero fueron justamente los termómetros de mercurio los que durante dos siglos definieron qué era un grado.
La resistencia del platino puro crece con la temperatura de forma previsible y repetible, y por eso este termómetro sirve de patrón desde el hidrógeno hasta la plata. Un Pt100 industrial da exactamente cien ohmios a cero grados.
La unión de dos hilos distintos engendra una tensión de milivoltios que depende de la diferencia entre la temperatura de la unión y la del aparato. Es barato, pequeño y aguanta mil quinientos grados, por eso está en hornos, turbinas y cocinas.
Lee la temperatura por la radiación infrarroja propia del cuerpo, sin tocarlo. La lectura depende de la emisividad de la superficie: el metal brillante se mide por debajo, y esa es la principal fuente de error de la termometría sin contacto.
05 · Reglas de escritura
Un espacio antes del símbolo, y nunca «C°»
°C es un símbolo compuesto: el signo de grado va pegado a la C latina mayúscula, mientras que entre el número y el símbolo se pone un espacio indivisible, como en cualquier otra unidad. El kelvin se escribe sin signo de grado alguno: se lo quitaron en 1967.
El signo de grado es un carácter propio, U+00B0, no un cero volado ni la letra «o». Unicode también tiene la ligadura ℃ (U+2103), pero las normas recomiendan teclear los dos caracteres: la ligadura viaja mal entre tipografías y rompe la búsqueda en el texto. Los valores negativos se escriben con el signo menos U+2212, no con un guion.
06 · Unidades vecinas
El kelvin es el mayor de la familia: unidad básica del SI de la que el Celsius solo se diferencia por dónde está el cero. El Fahrenheit vive su propia vida en tres países; el Rankine es una escala absoluta con el grado Fahrenheit.
el mismo grado, un cero más abajo
temperatura de la vida diaria
EE. UU., Bahamas, Belice
De las fichas de Simetrium al grado Celsius lo flanquean kelvin como unidad básica de temperatura, grado Fahrenheit y grado Rankine — la pareja angloamericana, y también julio, por el cual la temperatura se enlaza con la energía del movimiento de las partículas.
07 · Sección histórica
La escala que dieron la vuelta tras morir su autor
Anders Celsius puso el cero en la ebullición del agua y el cien en la fusión del hielo: cuanto más frío, mayor el número. La lógica era meteorológica — en Upsala así casi nunca salían valores negativos.
Un año después de la muerte de Celsius se invirtió la escala hasta la forma que conocemos. La autoría se atribuye a Linneo, que encargó un termómetro para su invernadero, y a Mårten Strömer, sucesor de Celsius en el observatorio; no hay testimonios firmes a favor de ninguno.
Hasta 1948 la escala se llamaba centígrada, pero en francés y en español esa palabra significaba la centésima parte del ángulo recto. La Conferencia General cerró la ambigüedad dando a la escala el nombre de su autor.
Primero la escala se redefinió por el punto triple del agua, luego la EIT-90 detalló puntos prácticos del hidrógeno al cobre, y en 2019 el kelvin quedó fijado por la constante de Boltzmann. La ebullición del agua dejó de ser definición y pasó a ser un simple hecho.
El cero de la escala no es el punto de fusión
Tras redefinirse por el kelvin, cero grados Celsius dejó de ser por definición el punto de fusión del hielo: ahora son simplemente 273,15 K. A presión normal el hielo se funde unas diezmilésimas de grado más abajo, y esa diferencia no es un error de medida sino la consecuencia de haber desligado la definición de una sustancia. El agua de la celda de punto triple debe tener la composición isotópica del agua oceánica: los isótopos pesados del hidrógeno y del oxígeno desplazan el punto un cuarto de milikelvin, y la norma prescribe la composición aparte. Desde 2019 ni eso queda: el kelvin está fijado por un valor numérico de la constante de Boltzmann, y las celdas de punto triple han pasado de la definición al rango de patrones de trabajo, a la par de los puntos de solidificación del galio, el indio y la plata.
Catálogo · unidades de medida
Una ficha para cada magnitud
Siete unidades básicas del SI, veintidós derivadas con nombre propio y las unidades ajenas al sistema sin las que no se apañan ni la técnica ni la vida diaria. Cada una, una hoja aparte: definición, conversión, instrumentos, reglas de escritura. En 14 idiomas.
Unidades derivadas del SI con nombre propio
ficha del grado Celsius abiertaUnidades básicas del SI
en terracota: el kelvin, del que el Celsius sale por desplazamientoEscalas de temperatura fuera de uso
Idioma de la ficha
14 idiomas. El símbolo °C es internacional, pero la escala cotidiana a la que uno está acostumbrado no lo es: en las traducciones para EE. UU. y Belice la ficha abre con la conversión a Fahrenheit.