डिग्री सेल्सियस
SI व्युत्पन्न इकाई · राशि: तापमान
01 · परिभाषा
डिग्री सेल्सियस केल्विन के बराबर है: पग वही, बस शून्य खिसका हुआ। तापमानों का अंतर दोनों पैमानों पर एक ही संख्या देता है, जबकि तापमान स्वयं ठीक 273.15 से भिन्न होते हैं।
ऐतिहासिक रूप से इस पैमाने को दो स्थिर बिंदु तय करते थे: बर्फ का पिघलना और पानी का उबलना। नीचे वाला मज़बूती से टिकता है — दाब उसे डिग्री के हज़ारवें हिस्से भर खिसकाता है। ऊपर वाला बिलकुल नहीं टिकता: पानी सौ डिग्री पर केवल समुद्र तल पर उबलता है, पहाड़ों में साफ़ तौर पर पहले। इसीलिए आधुनिक परिभाषा ने उबाल छोड़ दिया और सेल्सियस के लिए एक ही लंगर रहने दिया: वह केल्विन से परिभाषित है, और केल्विन 2019 से बोल्ट्ज़मान नियतांक से।
बीस से तीस डिग्री सेल्सियस तक गरम करना वही दस केल्विन है, और ऊष्मा-तकनीक के सूत्रों में अंतर केल्विन में ही लिखे जाते हैं, चाहे तापमान स्वयं किसी भी पैमाने में दिए गए हों। भेद केवल वहाँ दिखता है जहाँ तापमान अंतर के रूप में नहीं, अपने आप सूत्र में आता है: आदर्श गैस के नियम में, कृष्णिका विकिरण में, कार्नो चक्र की दक्षता में। वहाँ डिग्री सेल्सियस रख देना आम भूल है जो बेतुका उत्तर देती है, क्योंकि ये सभी नियम परम शून्य से गिनते हैं।
02 · रूपांतरण
तापमान भरें और पत्रक उसे सभी पैमानों पर बिछा देगा
तापमान केवल गुणक से नहीं, गुणक और खिसकाव से बदला जाता है: हर पैमाने का अपना शून्य और अपनी डिग्री का आकार होता है। इसलिए केल्विन और रैंकिन को छोड़ किसी भी जोड़ी में शून्य शून्य पर नहीं जाता।
सेल्सियस और फ़ारेनहाइट के पैमाने ठीक एक बिंदु पर काटते हैं: ऋण चालीस दोनों में एक ही अर्थ रखता है। यह इसलिए कि फ़ारेनहाइट की डिग्री सेल्सियस की डिग्री का पाँच बटा नौ है, जबकि दोनों पैमानों के शून्य बत्तीस खानों की दूरी पर हैं। केल्विन और रैंकिन की जोड़ी अलग बनी है: शून्य साझा है और डिग्री का आकार भिन्न, इसलिए उनका अनुपात स्थिर है और एक दशमलव आठ के बराबर।
| पैमाना | नाम | मान | कहाँ मिलती है |
|---|---|---|---|
| K | केल्विन, SI की मूल इकाई | 273.15 | भौतिकी, खगोल, वर्ण तापमान |
| °C | डिग्री सेल्सियस | 0 | मौसम, चिकित्सा, तकनीक |
| °F | डिग्री फ़ारेनहाइट | 32 | अमेरिका, बहामास, बेलीज़, केमैन द्वीप |
| °Ra | डिग्री रैंकिन | 491.67 | अमेरिका की ऊष्मा-तकनीक |
| °Ré | डिग्री रेओमूर | 0 | 19वीं सदी का रूस और फ़्रांस, पनीर बनाना |
| °De | डिग्री देलील | 150 | 18वीं सदी का रूस, पैमाना उलटा |
| °N | डिग्री न्यूटन | 0 | पैमाने की पहली कोशिश, 1701 |
| K | केल्विन | 273.15 | तुलना के लिए संदर्भ बिंदु |
केल्विन और सेल्सियस केवल खिसकाव में भिन्न हैं, फ़ारेनहाइट डिग्री के आकार में भी। जिन सूत्रों में तापमान अंतर के रूप में नहीं, अपने आप आता है, वहाँ केवल परम पैमाना ही चलता है
03 · परिमाण की कोटियाँ
नैनोकेल्विन से तारे के केंद्र तकबर्फ का पिघलना, 0 °C
04 · मापक यंत्र
डिग्री सेल्सियस किससे मापी जाती है
स्पिरिट या गैलिन्स्टान का स्तंभ तापमान के साथ चढ़ता है: पैमाना दो स्थिर बिंदुओं पर अंकित होता है और बीच का अंतराल बराबर बाँटा जाता है। पारा घरेलू उपकरणों से मिनामाता संधि ने हटाया, पर दो सदियों तक यही तय करते रहे कि डिग्री किसे कहें — पारे वाले थर्मामीटर।
शुद्ध प्लैटिनम का प्रतिरोध तापमान के साथ पूर्वानुमेय और दोहराने योग्य ढंग से बढ़ता है, इसीलिए हाइड्रोजन से चाँदी तक की परास में यही थर्मामीटर मानक का काम करता है। औद्योगिक Pt100 शून्य डिग्री पर ठीक सौ ओम देता है।
दो भिन्न तारों का संधि-स्थल मिलीवोल्ट का विभवांतर पैदा करता है, जो संधि और यंत्र के तापमान के अंतर पर निर्भर है। यह सस्ता, छोटा है और डेढ़ हज़ार डिग्री सह लेता है, इसीलिए भट्ठियों, टरबाइनों और ओवनों में लगा रहता है।
यह वस्तु को छुए बिना, उसके अपने अवरक्त विकिरण से तापमान पढ़ता है। पाठ्यांक सतह की उत्सर्जकता पर निर्भर करता है: चमकीली धातु कम आँकी जाती है, और यही बिना स्पर्श की तापमापी में त्रुटि का मुख्य स्रोत है।
05 · लेखन नियम
चिह्न से पहले रिक्ति, और «C°» कभी नहीं
°C संयुक्त संकेत है: डिग्री का चिह्न लैटिन बड़े C से सटा रहता है, जबकि संख्या और संकेत के बीच अटूट रिक्ति रखी जाती है, हर दूसरी इकाई की तरह। केल्विन डिग्री के चिह्न के बिना ही लिखा जाता है — यह उपसर्ग उससे 1967 में छीन लिया गया।
डिग्री का चिह्न अपना अलग वर्ण है, U+00B0, न कि ऊपर लिखा शून्य और न अक्षर «o»। यूनिकोड में तैयार संयुक्ताक्षर ℃ (U+2103) भी है, पर मानक दो वर्ण टाइप करने की सलाह देते हैं: संयुक्ताक्षर फ़ॉन्टों के बीच ठीक से नहीं जाता और पाठ में खोज बिगाड़ देता है। ऋणात्मक मान ऋण चिह्न U+2212 से लिखे जाते हैं, हाइफ़न से नहीं।
06 · पड़ोसी इकाइयाँ
केल्विन परिवार में सबसे बड़ा है: SI की मूल इकाई, जिससे सेल्सियस केवल शून्य की जगह में भिन्न है। फ़ारेनहाइट तीन देशों में अपनी अलग ज़िंदगी जीता है; रैंकिन फ़ारेनहाइट डिग्री वाला परम पैमाना है।
वही डिग्री, शून्य एक पायदान नीचे
रोज़मर्रा का तापमान
अमेरिका, बहामास, बेलीज़
Simetrium के पत्रकों में से डिग्री सेल्सियस से लगे हुए हैं केल्विन तापमान की मूल इकाई के रूप में, डिग्री फ़ारेनहाइट और डिग्री रैंकिन — आंग्ल-अमेरिकी जोड़ी, और साथ ही जूल, जिसके ज़रिए तापमान कणों की गति की ऊर्जा से जुड़ता है।
07 · ऐतिहासिक भाग
वह पैमाना जिसे रचयिता की मृत्यु के बाद उलट दिया गया
आंडर्स सेल्सियस ने शून्य पानी के उबाल पर रखा और सौ बर्फ के पिघलने पर: जितनी ठंड, उतनी बड़ी संख्या। तर्क मौसम-विज्ञान का था — उप्साला में इस तरह ऋणात्मक मान लगभग कभी नहीं आते थे।
सेल्सियस की मृत्यु के एक वर्ष बाद पैमाना उस रूप में उलटा गया जिसे हम जानते हैं। श्रेय लिनीयस को दिया जाता है, जिन्होंने अपने ग्रीनहाउस के लिए थर्मामीटर मँगवाया था, और मोर्टेन स्ट्रोमर को, जो वेधशाला में सेल्सियस के उत्तराधिकारी थे; किसी एक के पक्ष में पक्के प्रमाण नहीं हैं।
1948 तक इस पैमाने को शतांश, centigrade, कहा जाता था, पर फ़्रेंच और स्पेनिश में इस शब्द का अर्थ समकोण का सौवाँ भाग था। महासम्मेलन ने पैमाने को उसके रचयिता का नाम देकर यह दुविधा बंद कर दी।
पहले पैमाने को पानी के त्रिक बिंदु से फिर से परिभाषित किया गया, फिर ITS-90 ने हाइड्रोजन से ताँबे तक के व्यावहारिक स्थिर बिंदु गिनाए, और 2019 में केल्विन को बोल्ट्ज़मान नियतांक से बाँध दिया गया। पानी का उबलना परिभाषा नहीं रहा, केवल एक तथ्य बन गया।
पैमाने का शून्य गलनांक नहीं है
केल्विन से पुनर्परिभाषा के बाद शून्य डिग्री सेल्सियस परिभाषा से बर्फ का गलनांक नहीं रहा — अब यह बस 273.15 K है। सामान्य दाब पर बर्फ लगभग डिग्री के दस हज़ारवें हिस्से नीचे पिघलती है, और यह अंतर मापन की त्रुटि नहीं, बल्कि परिभाषा को किसी पदार्थ से अलग करने का परिणाम है। त्रिक बिंदु की कोठरी का पानी समुद्री जल जैसी समस्थानिक संरचना का होना चाहिए: हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के भारी समस्थानिक उस बिंदु को चौथाई मिलीकेल्विन खिसका देते हैं, और मानक संरचना अलग से निर्धारित करता है। 2019 से यह भी नहीं बचा: केल्विन बोल्ट्ज़मान नियतांक के संख्यात्मक मान से दिया गया है, और त्रिक बिंदु की कोठरियाँ परिभाषा से हटकर कार्यकारी मानकों की श्रेणी में आ गईं — गैलियम, इंडियम और चाँदी के जमाव बिंदुओं के साथ।
सूची · माप की इकाइयाँ
हर राशि के लिए एक पत्रक
SI की सात मूल इकाइयाँ, अपने नाम वाली बाईस व्युत्पन्न इकाइयाँ, और पद्धति से बाहर की वे इकाइयाँ जिनके बिना न तकनीक चलती है न रोज़मर्रा। हर एक का अपना पत्र: परिभाषा, रूपांतरण, यंत्र, लेखन नियम। 31 भाषाओं में।
अपने नाम वाली SI व्युत्पन्न इकाइयाँ
डिग्री सेल्सियस का पत्रक खुला हैSI की मूल इकाइयाँ
गेरुए रंग में — केल्विन, जिससे सेल्सियस खिसकाव द्वारा मिलता हैचलन से बाहर हो चुके तापमान पैमाने
पत्रक की भाषा
31 भाषाएँ। संकेत °C अंतरराष्ट्रीय है, पर रोज़ का जाना-पहचाना पैमाना नहीं: अमेरिका और बेलीज़ के लिए किए अनुवादों में पत्रक फ़ारेनहाइट में रूपांतरण से खुलता है।