Celsius - Celsius


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Celsius
Pakkanen.jpg
Um termómetro calibrado em graus Celsius
Informação geral
sistema de unidades SI unidade derivada
Unidade de temperatura
Símbolo ° C 
nomeado após Anders Celsius
conversões
1 ° C em ... ... é igual a ...
   K    c + 273,15

A escala de Celsius , também conhecida como a escala de graus centígrados , é uma escala de temperatura utilizado pelo Sistema Internacional de Unidades (SI) . Como uma unidade SI derivada , é usado por todos os países, excepto a dos Estados Unidos , as Bahamas , Belize , as Ilhas Cayman e Libéria . É nomeado após o astrônomo sueco Anders Celsius (1701-1744), que desenvolveu uma escala de temperatura similar. O grau Celsius (° C) pode referir-se a uma específica temperatura na escala de Celsius ou uma unidade para indicar uma diferença entre dois valores de temperatura ou de uma incerteza . Antes de ser renomeado para homenagear Anders Celsius em 1948, a unidade foi chamado centígrados , do latim centum , o que significa 100, e gradus , o que significa etapas.

De 1743-1954, a escala Celsius foi baseado em 0 ° C para o ponto de congelamento da água e 100 ° C para o ponto de ebulição da água a 1  atm de pressão. Antes de 1743, a escala foi também calculada com base nos pontos de ebulição da água e de fusão, mas os valores foram invertidas (ou seja o ponto de ebulição era a 0 graus e o ponto de fusão era a 100 graus). A reversão 1743 escala foi proposta por Jean-Pierre Christin .

Por acordo internacional, desde 1954, a unidade de grau Celsius e a escala Celsius são definidos por zero absoluto e o ponto triplo de Viena Padrão Médio da água do oceano (VSMOW) , uma água especialmente purificada. Esta definição também se refere precisamente a escala Celsius para o Kelvin escala, que define a unidade de base SI de temperatura termodinâmica com o símbolo K. zero absoluto, a temperatura mais baixa possível, é definido como sendo exactamente 0 K e -273,15 ° C. A temperatura do ponto triplo de água é definido como exactamente 273,16 K (0,01 ° C). Isto significa que uma diferença de temperatura de um grau Celsius e que de um kelvin são exactamente as mesmas.

História

Uma ilustração de Anders Celsius termómetro original 's. Note-se a escala invertido, em que 100 é o ponto de congelação da água e 0 é o seu ponto de ebulição.

Em 1742, astrônomo sueco Anders Celsius (1701-1744) criada uma escala de temperatura que foi a inversa da escala agora conhecido como "Celsius": 0 representado o ponto de ebulição da água, enquanto que 100 representado o ponto de congelação da água. No seu artigo Observações dos dois graus persistentes sobre um termómetro , contou suas experiências que mostra que o ponto de fusão do gelo é essencialmente afectada pela pressão. Ele também determinada com precisão notável como o ponto de ebulição da água variou como uma função da pressão atmosférica. Ele propôs que o ponto de sua escala de temperatura zero, sendo o ponto de ebulição, seriam calibrados na pressão barométrica média ao nível médio do mar. Esta pressão é conhecido como uma atmosfera padrão . O MPIB 's 10 Conferência Geral de pesos e medidas (CGPM), posteriormente definida uma atmosfera padrão para igualar precisamente 1.013.250 dines por centímetro quadrado (101,325  kPa ).

Em 1743, o Lyonnais físico Jean-Pierre Christin , secretário permanente dos Académie des Sciences, belas-letras et artes de Lyon FR , trabalhando independentemente de Celsius, desenvolveram uma escala em que zero representou o ponto de congelamento da água e 100 representado o ponto de ebulição de água. Em 19 de maio de 1743, ele publicou o desenho de um termómetro de mercúrio , o "Termômetro de Lyon" construído pelo artesão Pierre Casati que usou essa escala.

Em 1744, coincidente com a morte de Anders Celsius, o botânico sueco Carl Linnaeus (1707-1778) reverteu escala de Celsius. Seu feito por encomenda "Linnaeus-termômetro", para uso em suas estufas, foi feita por Daniel Ekström, principal fabricante sueca de instrumentos científicos da época, cuja oficina foi localizado na cave do observatório de Estocolmo. Como muitas vezes aconteceu nesta era antes comunicações modernas, numerosos físicos, cientistas e fabricantes de instrumentos são creditados com ter desenvolvido independentemente dessa mesma escala; entre eles estavam Pehr Elvius, o secretário da Academia Real de Ciências da Suécia (que tinha uma oficina de instrumentos) e com quem Linnaeus tinha sido correspondente; Daniel Ekström [SV] , o fabricante de instrumentos; e Mårten Stromer (1707-1770) que estudou astronomia sob Anders Celsius.

O documento Sueco primeiro conhecido relatando temperaturas nesta escala Celsius moderno "para a frente" é o papel Hortus upsaliensis datado de 16 de dezembro de 1745 que Linnaeus escreveu a um aluno seu, Samuel Naucler. Nele, Linnaeus contou as temperaturas dentro do laranjal na Universidade de Uppsala Botanical Garden :

... desde o caldarium (a parte quente da estufa) pelo ângulo das janelas, apenas a partir dos raios do sol, obtém tal calor que o termômetro muitas vezes chega a 30 graus, embora o jardineiro afiado geralmente tem o cuidado de não deixar -lo subir para mais de 20 a 25 graus, e no inverno não sob 15 graus ...

Centígrados, e hectograde Celsius

Desde o século 19, as científicas e termometria comunidades em todo o mundo têm usado a frase "escala centígrados". As temperaturas na escala de Celsius foram frequentemente relatados simplesmente como graus ou, quando maior especificidade foi desejados, como graus centígrados (símbolo: ° C). Porque o termo centígrados também foi o nome do idioma espanhol e francês para uma unidade de medição angular (1/10000 de um ângulo reto) e tinha uma conotação semelhante em outros idiomas, o termo grau centesimal (conhecido como o gradianos , "grad" ou "gon": 1ᵍ = 0,9 °, 100ᵍ = 90 °) foi usada quando muito precisa, linguagem não ambígua foi necessária por corpos normas internacionais, tais como o MPIB . Mais propriamente, o que foi definido como "centígrado", então agora seria " hectograde ".

Para eliminar qualquer confusão, a 9ª CGPM e do CIPM ( Comitê Internacional de Pesos e Medidas ) formalmente aprovadas "grau Celsius" em 1948, mantendo-se formalmente o símbolo de grau reconhecido, em vez de adotar o símbolo de grau gradianos / centesimal.

Para uso científico, "Celsius" é o termo geralmente usado, com "centígrado" permanecer em uso comum, mas diminuindo, especialmente em contextos informais em países de língua Inglês. Não foi até fevereiro de 1985, as previsões do tempo emitidos pela BBC mudado de "centígrado" para "Celsius".

temperaturas comuns

Alguns temperaturas fundamentais relacionados com a escala de Celsius para outras escalas de temperatura são mostrados na tabela abaixo.

relações-chave escala
Kelvin Celsius Fahrenheit
do zero absoluto (exatamente) 0 K -273,15 ° C -459,67 ° F
Ponto de ebulição do nitrogénio líquido 77,4 K -195,8 ° C -320,4 ° F
Sublimação ponto de gelo seco 195,1 K -78 ° C -108,4 ° F
Intersecção de Celsius e Fahrenheit escalas 233,15 K -40 ° C -40 ° F
Ponto de fusão de H 2 O (gelo purificado) 273.1499 K -0,0001 ° C 31,9998 ° F
De água ponto triplo (exatamente) 273,16 K 0,01 ° C 32,018 ° F
A temperatura do corpo humano normal (média) 310,15 K 37,0 ° C 98,6 ° F
Ponto de ebulição da água em 1 atm (101,325 kPa)
(aproximado: ver Ponto de ebulição )
373.1339 K 99,9839 ° C 211,971 ° F

Nome e símbolo tipográfica

O "grau Celsius" tem sido a única unidade SI cuja plena unidade nome contém uma letra maiúscula desde a unidade de base SI para a temperatura, o kelvin, tornou-se o nome próprio em 1967 substituindo o termo graus Kelvin . A forma plural é graus Celsius .

A regra geral do Bureau Internacional de pesos e medidas (BIPM) é que o valor numérico sempre precede a unidade, e um espaço é sempre utilizado para separar a unidade a partir do número, por exemplo, "30,2 ° C" (não "30,2 ° C "ou "30,2 ° C"). As únicas excepções a esta regra são para as unidades de símbolos para o grau , minuto e segundo para o ângulo do plano (°, ', e ", respectivamente), para o qual não é deixado espaço entre o valor numérico e o símbolo unidade. Outros idiomas, e várias editoras, pode seguir as regras tipográficos diferentes.

caracteres Unicode

Unicode fornece o símbolo Celsius no ponto de código U + 2103 graus Celsius . No entanto, este é um personagem compatibilidade prevista a compatibilidade de ida e volta com codificações legadas. Ele permite facilmente tradução correta para scripts do Leste Asiático verticalmente escritos, como o chinês. O padrão Unicode desencoraja explicitamente o uso de este carácter: "Em utilização normal, é melhor representar graus Celsius '° C' com uma sequência de L + 00B0 ° SINAL DE GRAU + L + 0043 C maiúscula latina LETRA C , em vez de L 2103 graus Celsius . Para a pesquisa, tratar estas duas sequências como idênticos ".

Mostrado abaixo é o personagem graus Celsius imediatamente seguido pela versão de dois componentes:

℃ ° C

Quando visto em computadores que suportam adequadamente Unicode, a linha acima pode ser semelhante à imagem na linha abaixo (ampliada para maior clareza):

Unicode grau comparação Centígrados

A decomposição canônica é simplesmente um sinal de grau ordinário e "C", de modo que alguns navegadores podem simplesmente exibir "° C" em seu lugar devido a Unicode normalização .

Temperaturas e intervalos

O grau Celsius está sujeita às mesmas regras que o kelvin que diz respeito ao uso de seu nome unidade e símbolo. Assim, além de expressar temperaturas específicas ao longo da sua escala (por exemplo, " gálio funde a 29,7646 ° C" e "A temperatura externa é de 23 graus Celsius"), o grau Celsius, também é adequado para a expressão de temperatura intervalos : diferenças entre as temperaturas ou suas incertezas (p.ex. "a saída do permutador de calor é mais quente por 40 graus Celsius", e "a incerteza padrão é de ± 3 ° C"). Devido a esta dupla utilização, não se deve contar com o nome da unidade ou o seu símbolo para indicar que uma quantidade é um intervalo de temperatura; ele deve ser inequívoca através do contexto ou declaração explícita de que a quantidade é um intervalo. Este é, por vezes, resolvido usando o símbolo ° C (pronunciadas "graus Celsius") para uma temperatura, e C ° (pronunciado "graus Celsius") para um intervalo de temperatura, embora este uso é não-padrão. Outra maneira de exprimir o mesmo é "40 ° C ± 3 K", que podem ser normalmente encontrados na literatura.

Medição Celsius segue um sistema de intervalo mas não um sistema de relação ; e segue-se uma escala relativa não uma escala absoluta. Por exemplo, 20 ° C não é, duas vezes a energia de calor de 10 ° C; e 0 ° C não é o valor menor Celsius. Assim, expressa em graus Celsius é uma medição do intervalo útil, mas não possui as características de medidas de relação como o peso ou a distância.

Coexistência de Kelvin e Celsius escalas

Na ciência e na engenharia, a escala de Celsius, e a escala de Kelvin são muitas vezes utilizados em combinação em contextos próximos, por exemplo, "um valor medido foi de 0,01023 ° C com uma incerteza de 70 μK". Esta prática é permitida porque a magnitude do grau Celsius é igual ao do kelvin. Não obstante o endosso oficial fornecido pela decisão # 3 da Resolução 3 do CGPM 13, que afirmou que "um intervalo de temperatura também pode ser expressa em graus Celsius", a prática de usar simultaneamente ° C e K permanece difundida em todo o mundo científico como o utilização de SI-prefixadas formas do grau Celsius (tais como "μ ° C" ou "micrograus Celsius") para expressar um intervalo de temperatura não foi bem adoptadas.

Fusão e ebulição pontos de água

Um dos efeitos de definição da escala Celsius no ponto triplo de Viena Padrão Médio da água do oceano ( VSMOW , 273,16 K e de 0,01 ° C), e em zero absoluto (0 K e -273,15 ° C), é que nem o de fusão nem de ebulição ponto de água sob uma norma atmosfera (101,325 kPa) continua a ser um ponto decisivo para a escala Celsius. Em 1948, quando a 9 Conferência Geral de pesos e medidas ( CGPM ) em resolução 3 primeiro considerada usando o ponto triplo da água como um ponto de definição, o ponto triplo foi tão perto de ser de 0,01 ° C maior do que o ponto de fusão conhecido de água, que era simplesmente definido como precisamente de 0,01 ° C. No entanto, as medições actuais mostram que a diferença entre os pontos triplos e de fusão de VSMOW é na verdade muito pouco (<0.001 ° C) maior do que 0,01 ° C. Assim, o ponto de fusão real de gelo é muito pouco (menos do que um milésimo de um grau) abaixo de 0 ° C. Além disso, o ponto triplo de água que define a 273,16 K definido precisamente a magnitude de cada incremento de 1 ° C em termos da escala de temperatura absoluta termodinâmico (referência do zero absoluto). Agora desacoplado do ponto de ebulição efectivo de água, o valor de "100 ° C" é mais quente do que 0 ° C - em termos absolutos - por um factor de precisamente 373,15 / 273,15 (aproximadamente 36,61% termodinamicamente mais quente). Quando aderindo estritamente à definição de dois pontos para a calibração, o ponto de ebulição de VSMOW sob uma atmosfera padrão de pressão é efectivamente 373.1339 K (99,9839 ° C). Quando calibrado para ITS-90 (um padrão de calibração que compreende diversos pontos de definição e frequentemente utilizadas para a instrumentação de alta precisão), o ponto de ebulição VSMOW é ligeiramente inferior, cerca de 99,974 ° C.

Esta diferença de ponto de ebulição de 16,1 millikelvins entre definição original da escala Celsius e a uma corrente (com base em zero absoluto e o ponto triplo) tem pouco significado prático nas aplicações diárias comuns porque o ponto de ebulição da água é muito sensível a variações na pressão barométrica . Por exemplo, uma mudança de altitude de apenas 28 cm (11 polegadas) faz com que o ponto de ebulição para mudar por um millikelvin.

fórmulas de conversão da temperatura Celsius
de Celsius para Celsius
Fahrenheit [° F] = [° C] × 9 / 5  + 32 [° C] = ([° F] - 32) × 5 / 9
Kelvin [K] = [° C] + 273,15 [° C] = [K] - 273,15
Rankine [° R] = ([° C] + 273,15) × 9 / 5 [° C] = ([° R] - 491,67) × 5 / 9
Para temperatura intervalos em vez de temperaturas específicas,
1 ° C = 1 K = 9 / 5  ° F = 9 / 5  ° R
comparações entre diferentes escalas de temperatura

Veja também

Notas

Referências

links externos

A definição do dicionário Celsius em Seguiu