Grad Celsius
Unitate SI derivată · mărime: temperatură
01 · Definiție
Gradul Celsius este egal cu kelvinul: același pas, zeroul deplasat. O diferență de temperaturi se exprimă prin același număr în ambele scări, în timp ce temperaturile însele diferă exact cu 273,15.
Istoric, scara era fixată de două repere: topirea gheții și fierberea apei. Cel de jos ține bine — presiunea îl deplasează cu miimi de grad. Cel de sus nu ține deloc: apa fierbe la o sută de grade doar la nivelul mării, iar la munte simțitor mai devreme. Tocmai de aceea definiția modernă a renunțat la fierbere și i-a lăsat Celsiusului o singură ancoră: este definit prin kelvin, iar kelvinul, din 2019, prin constanta lui Boltzmann.
A încălzi de la douăzeci la treizeci de grade Celsius înseamnă aceiași zece kelvini, iar în termotehnică diferențele se scriu în kelvini indiferent de scara în care sunt date temperaturile. Deosebirea apare numai acolo unde temperatura intră în formulă de una singură: în legea gazului ideal, în radiația corpului negru, în randamentul ciclului Carnot. A pune acolo grade Celsius este o greșeală frecventă care dă un răspuns absurd, fiindcă toate aceste legi socotesc de la zero absolut.
02 · Conversie
Introduceți o temperatură, iar fișa o va desfășura pe toate scările
Temperatura nu se convertește printr-un factor, ci printr-un factor cu deplasare: fiecare scară are zeroul ei și mărimea ei de grad. De aceea zeroul nu trece în zero în nicio pereche — în afară de kelvin și Rankine.
Scările Celsius și Fahrenheit se intersectează exact într-un punct: minus patruzeci înseamnă același lucru în amândouă. Aceasta vine din faptul că gradul Fahrenheit măsoară cinci noimi din cel Celsius, în timp ce zerourile scărilor sunt despărțite de treizeci și două de diviziuni. Perechea kelvin — Rankine e făcută altfel: împart zeroul și diferă prin mărimea gradului, așa că raportul lor este constant și egal cu unu virgulă opt.
| Scară | Denumire | Valoare | Unde apare |
|---|---|---|---|
| K | kelvin, unitate de bază a SI | 273,15 | fizică, astronomie, temperatură de culoare |
| °C | grad Celsius | 0 | meteorologie, medicină, tehnică |
| °F | grad Fahrenheit | 32 | SUA, Bahamas, Belize, Insulele Cayman |
| °Ra | grad Rankine | 491,67 | termotehnica din SUA |
| °Ré | grad Réaumur | 0 | Rusia și Franța secolului al XIX-lea, brânzăria |
| °De | grad Delisle | 150 | Rusia secolului al XVIII-lea, scara invers |
| °N | grad Newton | 0 | prima încercare de scară, 1701 |
| K | kelvin | 273,15 | punct de referință pentru comparație |
Kelvinul și Celsius se deosebesc doar prin deplasare, Fahrenheit și prin mărimea gradului. În formulele unde temperatura intră de una singură, nu ca diferență, se potrivește numai o scară absolută
03 · Ordine de mărime
de la nanokelvin la miezul unei steleTopirea gheții, 0 °C
04 · Instrumente de măsură
Cu ce se măsoară gradele Celsius
Coloana de alcool sau de galinstan urcă odată cu temperatura: scara se trasează după două repere, iar intervalul se împarte în părți egale. Mercurul a fost alungat din aparatele casnice de Convenția de la Minamata, dar tocmai termometrele cu mercur au stabilit vreme de două secole ce se socotea un grad.
Rezistența platinei pure crește cu temperatura previzibil și repetabil, de aceea tocmai acest termometru servește drept etalon de la hidrogen până la argint. Un Pt100 industrial dă exact o sută de ohmi la zero grade.
Sudura a două sârme diferite naște o tensiune de milivolți, care depinde de diferența dintre temperatura sudurii și cea a aparatului. Este ieftin, mic și rabdă o mie cinci sute de grade, de aceea stă în cuptoare, turbine și aragazuri.
Citește temperatura după radiația infraroșie proprie a corpului, fără a-l atinge. Indicația depinde de emisivitatea suprafeței: metalul lucios este măsurat prea jos, și aceasta e principala sursă de erori a termometriei fără contact.
05 · Reguli de scriere
Un spațiu înaintea simbolului și niciodată „C°”
°C este un simbol compus: semnul de grad stă lipit de C-ul latin majuscul, în timp ce între număr și simbol se pune un spațiu neîntrerupt, ca la orice altă unitate. Kelvinul se scrie fără niciun semn de grad — i-a fost luat în 1967.
Semnul de grad este un caracter aparte, U+00B0, nu un zero ridicat și nici litera „o”. Unicode are și ligatura gata făcută ℃ (U+2103), dar normele recomandă tastarea celor două caractere: ligatura călătorește prost între fonturi și strică căutarea în text. Valorile negative se scriu cu semnul minus U+2212, nu cu o cratimă.
06 · Unități vecine
Kelvinul este cel mai vârstnic din familie: unitate de bază a SI de care Celsius se deosebește doar prin locul zeroului. Fahrenheit își trăiește viața lui în trei țări; Rankine este o scară absolută cu gradul Fahrenheit.
același grad, cu un zero mai jos
temperatura de zi cu zi
SUA, Bahamas, Belize
Dintre fișele Simetrium gradul Celsius este flancat de kelvin ca unitate de bază a temperaturii, grad Fahrenheit și grad Rankine — perechea anglo-americană, precum și joule, prin care temperatura se leagă de energia mișcării particulelor.
07 · Secțiune istorică
Scara răsturnată după moartea autorului
Anders Celsius a pus zeroul la fierberea apei și o sută la topirea gheții: cu cât mai frig, cu atât numărul mai mare. Logica era meteorologică — la Uppsala valorile negative nu apăreau astfel aproape niciodată.
La un an după moartea lui Celsius scara a fost răsturnată în forma pe care o știm. Paternitatea este atribuită atât lui Linné, care a comandat un termometru pentru sera sa, cât și lui Mårten Strömer, urmașul lui Celsius la observator; mărturii sigure pentru vreunul dintre ei nu există.
Până în 1948 scara se numea centigradă, dar în franceză și în spaniolă acest cuvânt însemna a suta parte din unghiul drept. Conferința Generală a închis ambiguitatea dând scării numele autorului ei.
Întâi scara a fost redefinită prin punctul triplu al apei, apoi EIT-90 a detaliat repere practice de la hidrogen la cupru, iar în 2019 kelvinul a fost fixat prin constanta lui Boltzmann. Fierberea apei a încetat să fie definiție și a devenit doar un fapt.
Zeroul scării nu este punctul de topire
După redefinirea prin kelvin, zero grade Celsius a încetat să fie prin definiție punctul de topire al gheții — acum sunt pur și simplu 273,15 K. La presiune normală gheața se topește cu vreo zece miimi de grad mai jos, iar această diferență nu e o eroare de măsurare, ci urmarea desprinderii definiției de o substanță. Apa din celula punctului triplu trebuie să aibă compoziția izotopică a apei oceanice: izotopii grei ai hidrogenului și ai oxigenului deplasează punctul cu un sfert de milikelvin, iar norma prescrie compoziția separat. Din 2019 nu a mai rămas nici asta: kelvinul este dat printr-o valoare numerică a constantei lui Boltzmann, iar celulele de punct triplu au trecut din definiție în rândul etaloanelor de lucru, alături de punctele de solidificare ale galiului, indiului și argintului.
Catalog · unități de măsură
O fișă pentru fiecare mărime
Șapte unități fundamentale SI, douăzeci și două derivate cu nume propriu și unitățile din afara sistemului fără de care nu se descurcă nici tehnica, nici viața de zi cu zi. Fiecare are foaia ei: definiție, conversie, instrumente, reguli de scriere. În 31 de limbi.
Unități SI derivate cu nume propriu
fișa gradului Celsius este deschisăUnități fundamentale SI
cu teracotă — kelvinul, din care Celsius se obține printr-o deplasareScări de temperatură ieșite din uz
Limba fișei
31 de limbi. Simbolul °C este internațional, dar scara obișnuită de zi cu zi nu: în traducerile pentru SUA și Belize fișa se deschide cu conversia în Fahrenheit.