Graad Celsius
In 1742 beschreef de Zweedse astronoom Anders Celsius een thermometer met twee vaste punten. Bij hem kookte water bij nul en smolt sneeuw bij honderd. Hoe warmer het was, hoe kleiner het getal.
Drie jaar later bestelde Carl Linnaeus voor de kas in Uppsala een thermometer met omgekeerde schaal. Die bleef. Celsius merkte nog iets op: sneeuw smelt overal bij dezelfde temperatuur, maar water kookt verschillend, afhankelijk van de luchtdruk. Tegenwoordig is de graad Celsius vastgelegd via de kelvin, en 0 °C is precies 273,15 K.
| Aanduiding | °C |
| Definitie | t = T − 273,15 K, een graad is even groot als een kelvin |
| Punten van water | ijs smelt bij 0,00 °C · tripelpunt 0,01 °C · koken 99,97 °C bij 101,325 kPa |
| Ingevoerd | 1742, Uppsala · naam ‘graad Celsius’ — CGPM 1948 |
| Normen | ISO 80000-5 · SI Brochure 9th ed. · ITS-90 |
| Typische waarden | −89,2 °C — koudterecord, Antarctica · 37 °C — het lichaam · 1538 °C — ijzer smelt |
01 · Definitie
Dezelfde kelvin, alleen ligt de nul ergens anders
De Celsiustemperatuur t is de thermodynamische temperatuur T, verschoven met 273,15 K. Een graad Celsius is even groot als een kelvin. Daarom schrijf je een temperatuurverschil in beide eenheden met hetzelfde getal.
Water bepaalt de schaal niet meer. Bij normale druk smelt ijs bij 0,00 °C, ligt het tripelpunt van water bij 0,01 °C en koken bij 99,97 °C, niet precies bij 100. Die fracties van een graad zijn het spoor van vaste punten die eerst verfijnd en daarna losgelaten werden.
Waarom kokend water bij Celsius nul was
Twee gelijke thermometers staan naast elkaar, en hun kolommen staan altijd even hoog. Alleen de opschriften verschillen. Links de schaal van 1742, waar honderd bij smeltende sneeuw ligt, rechts de moderne. Het blauwe streepje is sneeuw, het rode kokend water.
Het nulpunt van de Celsiusschaal is gekozen bij smeltend ijs, niet bij de afwezigheid van warmte. Zulke getallen mag je niet delen. In kelvin is 20 °C gelijk aan 293,15 K en 10 °C aan 283,15 K. De verhouding is 1,035: maar drieënhalf procent warmer. Het verschil is wel eerlijk: 10 °C en 10 K zijn hetzelfde.
Waar een thermometer zijn nul en zijn honderd heeft
Het glazen buisje heeft geen schaalverdeling. Die moet je aanbrengen zoals Celsius: de thermometer in smeltende sneeuw dompelen en nul markeren, daarna in kokend water en honderd markeren. De okerkleurige streepjes zijn jouw merktekens; daartussen verdeelt het instrument de afstand zelf in tien delen. Links een glas sneeuw, rechts een pan op een brander en een barometer. De berg in het midden toont de hoogte van de plaats: hoe hoger, hoe lager de druk en hoe eerder het water kookt. Markeer honderd op de Everest en kijk wat je thermometer in de kamer aangeeft.
Dompel de thermometer in smeltende sneeuw en wacht tot de kolom stilstaat. Die plek wordt de nul.
02 · Omrekening
| Eenheid | Waarde | Vaste punten |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
Bij −40 geven de Celsius- en de Fahrenheitschaal hetzelfde getal.
Delisle en Celsius telden in 1742 naar beneden: hoe heter, hoe kleiner het getal.
Een verschil van 1 °C is altijd 1 K en 1,8 °F.
03 · Ordes van grootte
04 · Meetinstrumenten
05 · Schrijfregels
06 · Naburige eenheden
07 · Historisch deel
Celsius controleerde het belangrijkste: sneeuw smelt in Uppsala en in het noorden van Zweden bij dezelfde temperatuur, maar het kookpunt hangt af van de druk. Hij stelde een correctie voor volgens de barometerstand. Daarom werd honderd graden alleen bij normale druk gemarkeerd.
In 1954 werd het ijkpunt verlegd naar het tripelpunt van water: 273,16 K, dus 0,01 °C. Sinds 2019 is de kelvin vastgelegd via de constante van Boltzmann, k = 1,380 649·10⁻²³ J/K. Water bepaalt niets meer, en het verband 0 °C = 273,15 K bleef per definitie exact.
Catalogus van grootheden
de hele index →De zeven SI-basiseenheden
Een druppel zuur verandert de kleur van het sap, zout kleurt de vlam, water bevriest door een tik. Daaronder alle bladen van Simetrium, per vakgebied en alfabetisch.
Index openen →