CelsiusCelsius se referă la scara de temperatură Celsius (în centigrade). Grade Celsius (simbol: °C) se referă la o temperatură exprimată pe scara Celsius. Gradul Celsius este de asemenea unitatea folosită pentru indicarea unui interval de temperatură.

Denumirea „Celsius” vine de la numele astronomului suedez Anders Celsius, care a propus primul această scară cu doi ani înainte de moartea sa.

Definire

Până în 1954 temperatura de 0°C de pe scara Celsius a fost definită ca punctul de topire al gheţii iar cea de 100 °C ca punctul de fierbere a apei la presiune normală, definiţie aproximativă, încă folosită în şcoli. Actual, unitatea „grad Celsius” şi scara Celsius este definită, conform convenţiilor internaţionale, prin două puncte: zero absolut şi punctul triplu al apei. Zero absolut — temperatura faţă de care nimic nu poate fi mai rece şi la care în substanţă nu mai există energie sub formă de căldură — este definită ca fiind exact 0 K şi −273,15 °C. Punctul triplu al apei este definit ca fiind la exact 273,16 K şi 0,01 °C.

Această definiţie:

1. stabileşte mărimea ambelor grade, Celsius şi Kelvin, ca fiind exact 1 / 273,16 părţi din intervalul dintre punctul triplu al apei şi zero absolut;

2. stabileşte că un kelvin are exact aceeaşi mărime cu un grad de pe scara Celsius; şi3. stabileşte că diferenţa punctelor de zero între cele două scări este exact 273,15

kelvini.

În tabelul de mai jos sunt prezentate câteva temperaturi de bază pe scara Celsius şi corespondentele lor pe alte scări.

Kelvin Celsius Fahrenheit

Zero absolut

(exact, prin definiţie)

0 K −273,15 °C −459,67 °F

Punctul de topire al gheţii 273,15 K 0 °C 32 °F

Punctul triplu al apei

(exact, prin definiţie)273,16 K 0,01 °C 32,018 °F

Punctul de fierbere a apeiA 373,1339 K 99,9839 °C 211,9710 °F

Istoric

În 1742 Anders Celsius a propus o scară „inversă” scării Celsius moderne, unde 100 era temperatura de fierbere, iar 0 cea de îngheţ a apei. El a constatat că temperatura de îngheţare a apei nu depinde practic de presiune. De asemenea, el a determinat cu o precizie remarcabilă cum depinde temperatura de fierbere a apei de presiunea atmosferică. Datorită influenţei mari a presiunii asupra temperaturii de fierbere a apei el a propus ca punctul de zero (punctul de fierbere al apei) să fie fixat la presiunea barometrică de la nivelul mării, adică la presiune normală. În 1954 Rezoluţia 4 a celei de a 10-a CGPM (Conférence Générale des Poids et Mesures = Conferinţă Generală de Măsuri şi Greutăţi) a stabilit că pe plan internaţional presiunea normală are 101325 Pa. 

În 1744, anul morţii lui Anders Celsius, botanistul Carl Linné a inversat scara Celsius, dându-i forma actuală.

În următorii 204 ani specialiştii în termodinamică au numit această scară „scara centigradă”. Temperaturile pe scara centigradă au fost numite simplu „grade”, sau mai precis „grade centigrade”. Simbolul acestor grade a fost °C (în diferite forme de-a lungul timpului). Deoarece termenul „centigrade” era de asemenea denumirea în limba franceză a unităţii de măsurare a unghiurilor (pe scara de 100 pentru un unghi drept – sistemul francez) şi avea aceeaşi conotaţie şi în alte limbi, s-a renunţat la folosirea lui pentru temperaturi, termenul actual fiind „grade Celsius”.

Aceasta elimină ambiguitatea termenului „centigrade”, rezervându-i acestuia rolul exclusiv pentru definirea unghiurilor în sistemul francez.

Temperaturi şi intervale

Gradul Celsius este echivalentul kelvinului la exprimarea temperaturilor pe scara Celsius.

Efectul definirii scării Celsius pe baza punctului triplu al apei standard şi a punctului de zero absolut este că scara nu mai este definită de punctele de îngheţare şi fierbere ale apei.

Datorită faptului că apa standard a fost definită ulterior şi că punctul ei triplu este uşor diferit de 0,01 °C, din raportul matematic exact 373,16 / 273,16 rezultă o temperatură de fierbere de numai 99.9839 °C (373.1339 K).

Diferenţa de 16,1 milikelvini (miimi de grad Celsius) este nesemnificativă pentru aplicaţiile tehnice, deoarece datorită variaţiei presiunii atmosferice cu înălţimea o diferenţă de 1 milikelvin se obţine pentru o variaţie a înălţimii de doar 0,28 m.

Utilizarea pe plan mondial

Cu excepţia Statelor Unite ale Americii scara Celsius este folosită pe larg în toate ţările(, vezi S.I.). Toată lumea ştiinţifică (inclusiv din SUA) foloseşte scara Celsius. În multe din domeniile tehnice din SUA, în special cele de înaltă tehnologie se foloseşte scara Celsius.