Grad Celsius
Härledd SI-enhet · storhet: temperatur
01 · Definition
En grad Celsius är lika med en kelvin: samma steg, förskjuten nollpunkt. En temperaturskillnad blir samma tal i båda skalorna, medan temperaturerna själva skiljer sig med exakt 273,15.
Historiskt bestämdes skalan av två fixpunkter: isens smältning och vattnets kokning. Den undre står fast — trycket förskjuter den tusendels grader. Den övre står inte alls fast: vatten kokar vid hundra grader endast vid havsytan, och i bergen märkbart tidigare. Just därför övergav den moderna definitionen kokningen och lämnade Celsius en enda förankring: den är bestämd genom kelvin, och kelvin sedan 2019 genom Boltzmanns konstant.
Att värma från tjugo till trettio grader Celsius är samma tio kelvin, och i värmetekniken skrivs skillnader i kelvin oavsett i vilken skala temperaturerna själva anges. Skillnaden visar sig bara där temperaturen går in i formeln för sig själv: i allmänna gaslagen, i svartkroppsstrålningen, i Carnotcykelns verkningsgrad. Att sätta in grader Celsius där är ett vanligt fel som ger ett orimligt svar, eftersom alla dessa lagar räknar från den absoluta nollpunkten.
02 · Omräkning
Skriv in en temperatur så breder databladet ut den över skalorna
Temperatur räknas inte om med en faktor, utan med en faktor plus en förskjutning: varje skala har sin egen nollpunkt och sin egen gradstorlek. Därför går nollan inte över i nollan i något par — utom hos kelvin och Rankine.
Celsius- och Fahrenheitskalorna korsar varandra i exakt en punkt: minus fyrtio betyder detsamma i båda. Det följer av att Fahrenheitgraden mäter fem niondelar av Celsiusgraden, medan skalornas nollpunkter ligger trettiotvå delstreck isär. Paret kelvin — Rankine är byggt annorlunda: de delar nollpunkt och skiljer sig i gradstorlek, så deras förhållande är konstant och lika med ett komma åtta.
| Skala | Namn | Värde | Var den förekommer |
|---|---|---|---|
| K | kelvin, SI-basenhet | 273,15 | fysik, astronomi, färgtemperatur |
| °C | grad Celsius | 0 | väder, medicin, teknik |
| °F | grad Fahrenheit | 32 | USA, Bahamas, Belize, Caymanöarna |
| °Ra | grad Rankine | 491,67 | värmeteknik i USA |
| °Ré | grad Réaumur | 0 | 1800-talets Ryssland och Frankrike, ostberedning |
| °De | grad Delisle | 150 | 1700-talets Ryssland, skalan tvärtom |
| °N | grad Newton | 0 | det första försöket till skala, 1701 |
| K | kelvin | 273,15 | referenspunkt för jämförelse |
Kelvin och Celsius skiljer sig bara genom förskjutningen, Fahrenheit dessutom genom gradstorleken. I formler där temperaturen står för sig själv och inte som en skillnad duger endast en absolut skala
03 · Storleksordningar
från nanokelvin till en stjärnas kärnaIsens smältning, 0 °C
04 · Mätinstrument
Vad man mäter grader Celsius med
Pelaren av sprit eller galinstan stiger med temperaturen: skalan sätts efter två fixpunkter och mellanrummet delas lika. Kvicksilvret har drivits ut ur hushållsapparaterna av Minamatakonventionen, men det var just kvicksilvertermometrarna som i två sekel bestämde vad en grad var.
Rent platinas resistans stiger med temperaturen förutsägbart och upprepbart, och därför tjänar just denna termometer som normal i området från väte till silver. Ett industriellt Pt100 ger exakt hundra ohm vid noll grader.
Skarven mellan två olika trådar alstrar en spänning på millivolt, som beror på skillnaden mellan skarvens och instrumentets temperatur. Det är billigt, litet och tål femtonhundra grader, därför sitter det i ugnar, turbiner och spisar.
Den läser temperaturen ur kroppens egen infraröda strålning utan att röra den. Utslaget beror på ytans emissivitet: blank metall mäts för lågt, och det är den främsta felkällan i beröringsfri temperaturmätning.
05 · Skrivregler
Ett mellanslag före tecknet, och aldrig ”C°”
°C är ett sammansatt tecken: gradtecknet står tätt intill det latinska versala C, medan ett hårt mellanslag sätts mellan tal och tecken, som hos varje annan enhet. Kelvin skrivs helt utan gradtecken — det togs ifrån den 1967.
Gradtecknet är ett eget tecken, U+00B0, inte en upphöjd nolla och inte bokstaven ”o”. Unicode har också den färdiga ligaturen ℃ (U+2103), men standarderna rekommenderar att man skriver två tecken: ligaturen färdas illa mellan typsnitt och förstör textsökningen. Negativa värden skrivs med minustecknet U+2212, inte med bindestreck.
06 · Grannenheter
Kelvin är äldst i familjen: en SI-basenhet som Celsius bara skiljer sig från genom var nollpunkten ligger. Fahrenheit lever sitt eget liv i tre länder; Rankine är en absolut skala med Fahrenheitgraden.
samma grad, en nollpunkt lägre
vardagstemperatur
USA, Bahamas, Belize
Bland Simetriums datablad gränsar till grad Celsius kelvin som temperaturens basenhet, grad Fahrenheit och grad Rankine — det angloamerikanska paret, och dessutom joule, genom vilken temperaturen hänger samman med partiklarnas rörelseenergi.
07 · Historisk del
Skalan som vändes upp och ned efter upphovsmannens död
Anders Celsius satte nollan vid vattnets kokning och hundra vid isens smältning: ju kallare, desto större tal. Logiken var meteorologisk — i Uppsala uppstod på så sätt nästan aldrig negativa värden.
Ett år efter Celsius död vändes skalan till den form vi känner. Upphovet tillskrivs både Linné, som beställde en termometer till sitt orangeri, och Mårten Strömer, Celsius efterträdare vid observatoriet; säkra belägg för någon av dem finns inte.
Fram till 1948 kallades skalan centigrad, men på franska och spanska betydde det ordet en hundradel av den räta vinkeln. Generalkonferensen stängde tvetydigheten genom att ge skalan dess upphovsmans namn.
Först omdefinierades skalan genom vattnets trippelpunkt, sedan lade ITS-90 ut praktiska fixpunkter från väte till koppar, och 2019 fastställdes kelvin av Boltzmanns konstant. Vattnets kokning upphörde att vara en definition och blev bara ett faktum.
Skalans nollpunkt är inte smältpunkten
Efter omdefinieringen genom kelvin är noll grader Celsius per definition inte längre isens smältpunkt — det är helt enkelt 273,15 K. Vid normaltryck smälter is ungefär en tiotusendels grad lägre, och den skillnaden är inget mätfel utan följden av att definitionen lösgjorts från ett ämne. Vattnet i trippelpunktscellen ska ha havsvattnets isotopsammansättning: tunga isotoper av väte och syre förskjuter punkten en fjärdedels millikelvin, och standarden föreskriver sammansättningen särskilt. Sedan 2019 återstår inte ens det: kelvin är fastställd av ett talvärde för Boltzmanns konstant, och trippelpunktscellerna har gått från definitionen till bruksnormalernas rang, jämsides med stelningspunkterna för gallium, indium och silver.
Katalog · måttenheter
Ett datablad för varje storhet
Sju SI-basenheter, tjugotvå härledda med egna namn och de enheter utanför systemet som varken tekniken eller vardagen klarar sig utan. Var och en har sitt eget blad: definition, omräkning, instrument, skrivregler. På 14 språk.
Härledda SI-enheter med eget namn
databladet för grad Celsius är öppetSI-basenheter
i terrakotta — kelvin, ur vilken Celsius fås genom en förskjutningTemperaturskalor ur bruk
Databladets språk
14 språk. Beteckningen °C är internationell, men den invanda vardagsskalan är det inte: i översättningarna för USA och Belize öppnar databladet med omräkningen till Fahrenheit.