Darjah Celsius
Unit turunan SI · besaran: suhu
01 · Takrif
Darjah Celsius sama dengan kelvin: langkahnya sama, nolnya digeser. Selisih suhu dalam kedua skala menghasilkan angka yang sama, sedangkan suhunya sendiri berbeda tepat 273.15.
Secara historis skala ini ditentukan oleh dua titik tetap: leburnya ais dan mendidihnya air. Yang bawah berdiri kukuh — tekanan hanya menggesernya seperseribu darjah. Yang atas sama sekali tidak bertahan: air mendidih pada seratus darjah hanya di permukaan laut, sedangkan di pegunungan jelas lebih awal. Justeru kerana itu takrif modern melepaskan takat didih dan menyisakan satu jangkar saja bagi Celsius: ia ditakrifkan melalui kelvin, dan kelvin sejak 2019 melalui pemalar Boltzmann.
Memanaskan dari dua puluh ke tiga puluh darjah Celsius adalah sepuluh kelvin yang sama, dan dalam teknik termal selisih ditulis dalam kelvin, tak peduli suhunya sendiri diberikan dalam skala apa. Perbedaan baru muncul di tempat suhu masuk ke rumus sebagai dirinya sendiri, bukan sebagai selisih: dalam hukum gas ideal, dalam radiasi benda hitam, dalam efisiensi siklus Carnot. Memasukkan darjah Celsius ke sana adalah kesilapan lazim yang memberi jawaban janggal, kerana semua hukum itu menghitung dari nol mutlak.
02 · Penukaran
Masukkan suhu, helaian ini akan membentangkannya ke semua skala
Suhu tidak dipenukaran dengan pendarab saja, melainkan dengan pendarab beserta pergeseran: tiap skala punya nolnya sendiri dan besar darjahnya sendiri. Kerana itu nol tidak berpindah ke nol pada pasangan mana pun — kecuali kelvin dengan Rankine.
Skala Celsius dan Fahrenheit berpotongan tepat di satu titik: minus empat puluh berarti sama di keduanya. Itu berasal dari kenyataan bahwa darjah Fahrenheit bernilai lima per sembilan darjah Celsius, sementara nol kedua skala terpisah tiga puluh dua bagian. Pasangan kelvin — Rankine dibangun lain: nolnya sama dan besar darjahnya berbeda, sehingga nisbahnya tetap dan sama dengan satu perpuluhan lapan.
| Skala | Nama | Nilai | Di mana dijumpai |
|---|---|---|---|
| K | kelvin, unit dasar SI | 273.15 | fisika, astronomi, suhu warna |
| °C | darjah Celsius | 0 | cuaca, perubatan, teknik |
| °F | darjah Fahrenheit | 32 | AS, Bahama, Belize, Kepulauan Cayman |
| °Ra | darjah Rankine | 491.67 | teknik termal di AS |
| °Ré | darjah Réaumur | 0 | Rusia dan Prancis abad ke-19, pembuatan keju |
| °De | darjah Delisle | 150 | Rusia abad ke-18, skalanya sebaliknya |
| °N | darjah Newton | 0 | percobaan pertama membuat skala, 1701 |
| K | kelvin | 273.15 | titik rujukan untuk perbandingan |
Kelvin dan Celsius hanya berbeda pada pergeseran, Fahrenheit berbeda pula pada besar darjah. Dalam rumus tempat suhu tampil sebagai dirinya sendiri dan bukan sebagai selisih, hanya skala mutlak yang cocok
03 · Orde kuantiti
dari nanokelvin sampai inti bintangLeburnya ais, 0 °C
04 · Alat pengukur
Dengan apa darjah Celsius diukur
Kolom alkohol atau galinstan naik seiring suhu: skalanya digurat menurut dua titik tetap dan jarak di antaranya dibagi rata. Raksa telah diusir dari perkakas rumah oleh Konvensi Minamata, tetapi justeru termometer raksalah yang selama dua abad menentukan apa yang dianggap satu darjah.
Hambatan platinum murni naik seiring suhu secara boleh diramal dan boleh diulang, kerana itu justeru termometer inilah yang menjadi rujukan pada rentang dari hidrogen sampai perak. Pt100 industri memberi tepat seratus ohm pada nol darjah.
Sambungan dua kawat berbeda menimbulkan tegangan sebesar milivolt yang bergantung pada selisih suhu sambungan dan alat. Ia murah, kecil, dan tahan seribu lima ratus darjah, kerana itu ada di relau, turbin, dan ketuhar.
Ia membaca suhu dari radiasi inframerah benda itu sendiri tanpa menyentuhnya. Bacaannya bergantung pada emisivitas permukaan: logam berkilat terbaca terlalu rendah, dan itulah sumber ralat utama pengukuran suhu tanpa sentuh.
05 · Perperaturan penulisan
Spasi sebelum lambang, dan tidak pernah “C°”
°C adalah lambang majemuk: tanda darjah menempel pada huruf besar Latin C, sedangkan antara angka dan lambang dipasang spasi tak terputus seperti pada unit lain. Kelvin ditulis sama sekali tanpa tanda darjah — tanda itu diambil darinya pada 1967.
Tanda darjah adalah aksara tersendiri, U+00B0, bukan nol superskrip dan bukan huruf “o”. Unicode juga punya ligatur jadi ℃ (U+2103), tetapi standar menganjurkan mengetik dua aksara: ligatur berpindah buruk antara fon dan merusak pencarian dalam teks. Nilai negatif ditulis dengan tanda minus U+2212, bukan dengan tanda hubung.
06 · Satuan tetangga
Kelvin adalah yang tertua dalam keluarga: unit dasar SI yang bedanya dengan Celsius hanya pada letak nol. Fahrenheit menjalani hidupnya sendiri di tiga negara; Rankine adalah skala mutlak dengan darjah Fahrenheit.
darjah yang sama, satu nol lebih rendah
suhu seharian
AS, Bahama, Belize
Di antara helaian-helaian Simetrium yang bersebelahan dengan darjah Celsius adalah kelvin sebagai unit dasar suhu, darjah Fahrenheit dan darjah Rankine — pasangan Anglo-Amerika, dan juga joule, yang melaluinya suhu terhubung dengan energi gerak partikel.
07 · Bagian sejarah
Skala yang dibalik setelah penciptanya meninggal dunia
Anders Celsius menaruh nol pada mendidihnya air dan seratus pada leburnya ais: makin sejuk, makin besar angkanya. Logikanya meteorologis — di Uppsala dengan cara itu nilai negatif hampir tak pernah muncul.
Setahun setelah Celsius meninggal dunia, skala itu dibalik ke bentuk yang kita kenal. Jasanya dinisbahkan kepada Linnaeus, yang memesan termometer untuk rumah hijaunya, dan kepada Mårten Strömer, pengganti Celsius di observatorium; tidak ada kesaksian yang meyakinkan bagi salah satunya.
Sampai 1948 skala ini disebut seratus darjah, centigrade, tetapi dalam bahasa Prancis dan Spanyol kata itu berarti seperseratus sudut siku-siku. Konferensi Umum menutup kemenduaan itu dengan memberi skala tersebut nama penciptanya.
Mula-mula skala ditakrifkan ulang melalui titik tripel air, lalu ITS-90 merinci titik tetap praktis dari hidrogen sampai kuprum, dan pada 2019 kelvin dipancang pada pemalar Boltzmann. Mendidihnya air berhenti menjadi takrif dan tinggal menjadi kenyataan semata-mata.
Nol skala bukan takat lebur
Setelah ditakrifkan ulang melalui kelvin, nol darjah Celsius menurut takrif bukan lagi takat lebur ais — kini ia sekadar 273.15 K. Pada tekanan normal ais melebur kira-kira sepersepuluh ribu darjah lebih rendah, dan selisih itu bukan ralat pengukuran melainkan akibat dilepaskannya takrif dari suatu zat. Air dalam sel titik tripel harus punya komposisi isotop air laut: isotop berat hidrogen dan oksigen menggeser titik itu seperempat milikelvin, dan standarnya menetapkan susunan itu tersendiri. Sejak 2019 bahkan itu pun tak tersisa: kelvin diberikan oleh nilai angka pemalar Boltzmann, dan sel-sel titik tripel berpindah dari takrif ke barisan rujukan kerja, sejajar dengan takat beku galium, indium, dan perak.
Katalog · satuan ukuran
Satu helaian untuk tiap kuantiti
Tujuh satuan dasar SI, dua puluh dua satuan turunan bernama sendiri, dan satuan di luar sistem yang tidak dapat ditinggalkan baik oleh teknik maupun kehidupan seharian. Masing-masing punya helaiannya: takrif, penukaran, alat, peraturan penulisan. Dalam 36 bahasa.
Satuan turunan SI bernama sendiri
helaian darjah Celsius terbukaSatuan dasar SI
warna terakota — kelvin, dari sanalah Celsius diperoleh melalui pergeseranSkala suhu yang sudah tak terpakai
Bahasa helaian
36 bahasa. Lambang °C bersifat internasional, tetapi skala seharian yang biasa tidak: dalam terjemahan untuk AS dan Belize, helaian ini dibuka dengan penukaran ke Fahrenheit.