Чем измеряется температура по шкале цельсия

Измерение температуры в градусах Цельсия и Кельвинах

Самой известной температурной шкалой в большинстве стран мира с XVIII века служила шкала измерения градусного режима по Цельсию ( о С). Другая температурная шкала, предложенная в XIX веке, внесла уточнения в шкалу по Цельсию и стала самой точной системой определения сверхнизких температур. Новая шкала выявила некую постоянную величину термодинамической точки воды, которую назвали «кельвин» (К).

Однако даже с дополнениями и уточнениями по Кельвину, в современном мире пользуются в основном системой определения градусов по Цельсию. Хотя, в США или на Ямайке, использовали в старые времена и придерживаются до сих пор показателей ещё одной шкалы определения температур, предложенной Фаренгейтом.

Измерения по Цельсию

Система измерения температурного градуса по Цельсию взяла своё название по имени Андерса Цельсия, шведского физика, разработавшего в 1742 году шкалу измерения температур. Учёный предположил, что такие физические процессы, как закипание воды, или таяние льда, напрямую зависят от давления в окружающей атмосфере. Это затрудняло исследования по определению точных показаний.

Шкала по Цельсию имела диапазон от 0 до 100 градусов со знаком «+», который продолжается вниз или вверх до бесконечности. Это являлось проблемой для точного измерения величин, поскольку известно, что ниже +4 °C вода имеет свойство расширяться и при дальнейшем понижении температуры даёт неправильные показания градусных значений.

Пересмотрена и модернизирована шкала температур по Цельсию была лишь после одобрения научным миром разработок физика Уильяма Томсона (Кельвина). Именно тогда была представлена постоянная температурная величина и принято определение, что 1 градус Цельсия равен 274,15 Кельвинам.

Температура в Кельвинах

Такое название дано новой температурной единице по имени англичанина У. Томсона, впоследствии за неоценимые заслуги в развитии физики, получившего звание лорда Кельвина Ларгского. Им в 1848 году была предложена градусная единица для расчёта показаний температур в таком виде:

1 кельвин = 1/273,16 части температуры тройной точки воды.

По новой шкале отсчёт температуры начинается с абсолютного нуля. Под абсолютным нулём понимается состояние, равное величине минимальной внутренней энергии тела. Приведённое тождество можно охарактеризовать иначе:

1 К = 1/273,16 расстояния от абсолютного нуля до точки воды.

Тройная точка воды – это состояние равновесия пара, воды и льда. Абсолютный ноль по Томсону (0 К), это точка температуры, при которой прекращается движение молекул, газы не имеют никакого объёма, и называется такое их состояние – состоянием идеального холода. Достичь абсолютного нуля невозможно, но, благодаря расчётам учёного, удалось максимально к этому приблизиться. Весь смысл научных трудов сводился к тому, что вести подсчёты по такой шкале, где началом служит постоянная величина, принятая за абсолютный нуль, гораздо проще.

В новой шкале отсутствуют отрицательные величины. 0 К считается самой низкой температурой, которая возможна на Земле. Так, с точки зрения физиков и математиков, легче вычислять температуры, усреднять значения или выводить взаимоотношения плюсовых и минусовых градусов. Однако, когда речь идёт о значениях температур, представленных в Кельвинах, термин «градусы» не используют, ведь по шкале Томпсона значения определяются не градусами, а «абсолютной температурой».

Сравнение двух температурных величин

Принятая абсолютная температурная величина 0 К взята за начало отсчёта по шкале Кельвина. Вплоть до 1968 г. новая мера градусной величины именовалась «градусом Кельвина», по подобию с «градусом Цельсия». Впоследствии научное сообщество, во главе с Генеральной комиссией, ответственной за обозначения мер и весов, официально переименовала температурную единицу в «кельвин», с сокращённым обозначением «К» и относительной величиной к Цельсию ( о С) равной: С/К = 1/274,15.

Существующая шкала температур Кельвина применяется чаще в научном мире, в химии, математике и физике, в частности – термодинамике. Далеко не всем понятно определение, что под К понимается термодинамическая температура тройной точки воды. И если простому обывателю знания температурных режимов необходимы на уровне погоды или приготовления пищи, то учёные используют в своих экспериментах ту систему, которая для конкретной работы представляется наиболее удобной.

Изучение технических определений, использующих данные шкалы Кельвина, введено в программу физико-математических вузов, или применяется для школьных классов с углублённым изучением данных предметов. Температурная шкала Кельвина как раз является более рациональной, нежели общераспространённая шкала Цельсия, при таких случаях, как, например, измерение цветовой температуры в лампах накаливания, осветительных приборах профессионального назначения (можно встретить обозначения 3000K; 6000K на фотокамерах, что говорит о яркости, качестве, др. температурных характеристиках прибора).

Как перевести значения

Теперь, зная выведенные постоянные величины, переводить Кельвины в Цельсии и наоборот достаточно просто. Для этого нужно всего лишь к показанию градусов Цельсия добавить постоянную Кельвина.

Пример 1:

• температура замерзания воды 0 о С;
• по шкале Томпсона (Кельвина) 0 о С – это 273,16 К;
• температура замерзания воды в «кельвинах» будет 273,16 К.

Пример 2:

• температура кипения воды равна 100 градусов по Цельсию (t =100 о С);
• 100 + 273,16 = 373,16;
• температура кипения воды в «кельвинах» равна 373,16 К.

Пример 3:

Нужно перевести 100 К в о С.

Если необходимо выполнить перевод «кельвинов» в градусы Цельсия, то надо из величины, взятой по шкале Томпсона (Кельвина), вычесть величину абсолютного нуля, равную 273,16.

• 100–273,16 = -173,16.
• 100 К = -173,16 о С.

Абсолютный нуль по Кельвину в переводе на шкалу Цельсия равен:

• 0 К = -273,16 о С.

Измерения по Фаренгейту

Конвертацию значений из Фаренгейта в градусы Цельсия можно осуществить по несложным правилам, учитывая тот факт, что точка замерзания по Цельсию на 32 единицы ниже, чем по Фаренгейту.

Пример:

• 1°F = (1–32) * 0,55555 = — 17 °C;
• 10°F = (10–32) * 0,55555 = — 12 °C;
• 32°F = (32–32) * 0,55555 = 0 °C;
• 50°F = (50–32) * 0,55555 = +10 °C;
• и т. д.

Однако, при обратной конвертации из Цельсия в Фаренгейты, расчёты по приведённой системе будут неточными, поэтому лучше прибегнуть к разработанной Фаренгейтом таблице. А также можно воспользоваться онлайн-калькулятором, размещённым на любом тематическом сайте. Показатели принятой таблицы перевода величин и расчётные данные по онлайн-калькулятору выглядят так:

Градус Цельсия

Гра́дус Це́льсия (обозначение: °C) — широко распространённая единица измерения температуры, применяется в Международной системе единиц (СИ) наряду с кельвином.

Градус Цельсия назван в честь шведского учёного Андерса Цельсия, предложившего в 1742 году новую шкалу для измерения температуры. За ноль по шкале Цельсия принималась точка плавления льда, а за 100° — точка кипения воды при стандартном атмосферном давлении. (Изначально Цельсий за 100° принял температуру таяния льда, а за 0° — температуру кипения воды. И лишь позднее его современник Карл Линней «перевернул» эту шкалу). Эта шкала линейна в интервале 0—100° и также линейно продолжается в области ниже 0° и выше 100°. Линейность является основной проблемой при точных измерениях температуры. Достаточно упомянуть, что классический термометр, заполненный водой, невозможно разметить для температур ниже 4 градусов Цельсия, так как в этом диапазоне вода начинает снова расширяться.

Первоначальное определение градуса Цельсия зависело от определения стандартного атмосферного давления, потому что и температура кипения воды и температура таяния льда зависят от давления. Это не очень удобно для стандартизации единицы измерения. Поэтому после принятия кельвина K, в качестве основной единицы измерения температуры, определение градуса Цельсия было пересмотрено.

Согласно современному определению, градус Цельсия равен одному кельвину K, а нуль шкалы Цельсия установлен таким образом, что температура тройной точки воды равна 0,01 °C. В итоге, шкалы Цельсия и Кельвина сдвинуты на 273,15:

Содержание

История

В 1742 шведский астроном Андерс Цельсий (1701-1744) разработал температурную шкалу обратную той, которую сейчас называют «шкалой Цельсия»: 0 (нулём) была точка кипения воды, а 100 точка замерзания. В своей работе «Observations of two persistent degrees on a thermometer» он рассказал о своих экспериментах, показывающих, что температура плавления льда (100 градусов по обратной шкале Цельсия) не зависит от давления. Он также определил с удивительной точностью, как температура кипения воды варьировалась в зависимости от атмосферного давления. Он предположил, что отметку 0 (точку кипения воды) можно откалибровать, зная на каком уровне относительно моря находится термометр.

Некоторые основные температуры

Кельвин	Градус Цельсия	Градус Фаренгейта
Абсолютный ноль	0 K	−273.15 °C	−459.67 °F
Температура кипения жидкого азота	77.4 K	−195.8 °C [1]	−320.3 °F
Сублимация (переход из твёрдого состояния в газообразное) сухого льда	195.1 K	−78 °C	−108.4 °F
Точка пересечения шкал Цельсия и Фаренгейта	233.15 K	−40 °C	−40 °F
Температура плавления льда	273.1499 K	−0.0001 °C [2]	31.99982 °F
Тройная точка воды	273.16 K	0.01 °C	32.018 °F
Нормальная температура человеческого тела [3]	310 K	37.0 °C	98.6 °F
Температура кипения воды при давлении в 1 атмосферу (101.325 кПа)	373.1339 K	99.9839 °C [4]	211.971 °F

Диаграмма перевода температур

Источники

1. ↑ Lide, D.R., ed. (1990–1991). Handbook of Chemistry and Physics (Справочник по химии и физике). 71st ed. CRC Press. p. 4–22.
2. ↑http://chemistry.uah.edu/Faculty/shriver/supplements/Temper Университет Алабамы в Хантсвилле — Температурные шкалы — Шкала Цельсия и Кельвин
3. ↑ Elert, Glenn (2005). Температура здорового человека The Physics Factbook. Retrieved 2007-08-22.
4. ↑http://chemistry.uah.edu/Faculty/shriver/supplements/Temper Университет Алабамы в Хантсвилле — Температурные шкалы — Шкала Цельсия и Кельвин

Lide, D.R., ed. (1990–1991). Handbook of Chemistry and Physics (Справочник по химии и физике). 71st ed. CRC Press. p. 4–22.

Ссылки

• Единицы измерения температуры
• СИ
• Температурные шкалы

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «Градус Цельсия» в других словарях:

градус Цельсия — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN Celcius degree … Справочник технического переводчика

Градус цельсия — (обозначение: °C) широко распространённая единица измерения температуры, применяется в СИ, наряду с кельвином. Градус Цельсия назван в честь шведского учёного Андерса Цельсия, предложившего в 1742 году новую шкалу для измерения температуры. За… … Википедия

градус Цельсия — Celsijaus laipsnis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Temperatūros matavimo vieneto pavadinimas. Celsijaus laipsnis yra specialus kelvino pavadinimas, vartojamas Celsijaus temperatūrai išreikšti. Žymimas °C: 1 °C = 1 K.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

градус Цельсия — Celsijaus laipsnis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. centigrade degree vok. Celsiusgrad, m rus. градус Цельсия, m pranc. degré Celsius, m … Fizikos terminų žodynas

Градус Цельсия — широко распространенная единица измерения температуры (внесистемная, но допускаемая к применению наравне с кельвином, единицей СИ, Международной системы единиц); обозн. °C; названа по имени А. Цельсия. На шкале Цельсия при нормальном атмосферном… … Судьба эпонимов. Словарь-справочник

ГРАДУС ЦЕЛЬСИЯ — [по имени швед, астронома и физика А. Цельсия (A. Celsius; 1701 44)] внесистемная ед. темп ры, допускаемая к применению наравне с единицей СИ Кельвином (К). Обозначение °С. По Междунар. практич. температурной шкале темп pa тройной точки воды… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Градус Цельсия — ˚C внесистемная единица температуры по Международной практической температурной шкале, где температура тройной точки воды равна 0,01˚C, а температура кипения при нормальном атмосферном давлении 100˚C. Названа в честь шведского астронома и физика… … Астрономический словарь

килограмм-градус цельсия — килограмм градус цельсия, килограмм градуса цельсия … Орфографический словарь-справочник

метр-градус цельсия — метр градус цельсия, метр гридуса цельсия … Орфографический словарь-справочник

ГРАДУС — (лат. gradus шаг ступень, степень), 1) общее наименование различных единиц температуры, соответствующих разным температурным шкалам. Различают градус шкалы Кельвина, или кельвин (К), градус Цельсия (.С), градусы Реомюра (.R), Фаренгейта (.F). 1К … Большой Энциклопедический словарь

Градусы Цельсия и Фаренгейта: разница между двумя шкалами

В шкале Цельсия температура кипения воды составляет 100°С , а температура её замерзания 0°С. В шкале Фаренгейта точка кипения воды это 212°F, а точка замерзания 32°F. Так как вода это одно из самых распространённых веществ на земле, то именно по точкам её кипения и замерзания проще всего сравнить шкалу температуры Цельсия и Фаренгейта и понять отличия между ними. Если не хотите вникать, то воспользуйтесь онлайн калькулятором °С в °F и обратно.

Хотя есть и другие факторы, которые отличают их друг от друга, например, распространенность. Из-за своей простоты Цельсий используется во всем мире, за исключением Соединенных Штатов. Они используют Фаренгейт в качестве своего измерительного инструмента. Цельсий также не принимается в некоторых местах, где используется Кельвин (другая шкала измерения температуры).

Наглядное сравнение двух шкал

Цельсий — самый простой способ измерения температуры. Однако значение этих измерительных шкал можно преобразовать друг в друга, применяя простые формулы, которые описаны ниже.

Содержание: Цельсий против Фаренгейта

Сравниваем две шкалы

Кто и когда предложил

• Андерс Цельсий в середине 1700 года
• Даниэль Габриэль Фаренгейт в 1724 году

Сокращённое написание

• C (°C)
• F (°F)

Абсолютный ноль

• -273,15 °С
• -459,67 °F

Средняя температура тела человека

• 37,0 °С
• 98,6 °F

Точка кипения воды

• 99,9839 или 100 °C
• 211,97102 или 212 °F

Температура замерзания воды

• 0 °С
• 32 °F

Где используются

• Шкала Цельсия широко принятый метод измерения температуры, хотя и не используется в странах, которые используют Кельвин в качестве инструмента измерения.
• Шкала Фаренгейта используется в Соединённых Штатах и на некоторых подконтрольных им территориях.

Формула конвертации

• Переводим градусы Цельсия в градусы Фаренгейта: °C * 1,8 + 32 = °F
• Градусы Фаренгейта в градусы Цельсия: (°F — 32) /1,8 = °C

Описание шкалы Цельсия

Шкала Цельсия является частью метрической системы и используется для измерения температуры в большинстве стран. Шкала Цельсия обозначается как °C (градусы Цельсия). Это самый простой способ понять показания температуры.

Шкала Цельсия была введена в середине 1700 г. Андресом Цельсием. Взяв за основу воду, они установили определенные стандартные значения, лёгкие в определении. Точка замерзания воды — 0°С , а температура кипения — 100 ° С . Нормальная температура человеческого тела составляет 36,6°С , а абсолютное нулевого значения устанавливается на -273.15 ° C .

Значения шкалы Цельсия взаимозаменяемы с Фаренгейтом. Вы можете легко вычислить нужное значение, применяя простую формулу. Чтобы перевести градусы Цельсия в градусы Фаренгейта:

• Умножьте °C на 9, затем разделите на 5 и затем добавьте 32.

Формула записывается так: (° C × 9/5)+32 = °F или (°C × 1,8)+32=°F.

Пример : Как перевести 28 ° C в градусы Фаренгейта (°F).

• Первый шаг: 28 ° C × 9/5 = 252/5 = 50,4.
• Второй шаг: 50,4 + 32 = 82 °F.

Пояснение : мы можем объяснить, почему мы преобразовали температуру, умножив значение на 9/5, а затем прибавив 32. Если мы посмотрим на шкалу Цельсия и Фаренгейта, их шкала начинается при 0 ° C и 32 ° C (0 против 32) соответственно, поэтому мы прибавили 32. Шкала поднимается со скоростью 100°C и 180°F (100 против 180), а 180 относится к 100 как 9/5. Так что это очень легко рассчитать.

Один градусник с двумя шкалами на один столбик

Описание шкалы Фаренгейта

Это еще одна шкала для измерения температуры, но в настоящее время она используется лишь в Соединенных Штатах (США) и на некоторых его территориях. Шкала была создана физиком Даниэлем Габриэлем Фаренгейтом в 1724 году. Те же самые значения, такие как температура замерзания и кипения воды, отличаются. Согласно этой шкале, температура кипения воды составляет 212°F, а температура замерзания — 32°F.

Шкала Цельсия и шкала Фаренгейта совпадают при -40°, что одинаково для обоих. Нормальная температура человеческого тела составляет 96 °по этой шкале, а абсолютный нуль — 459,67 ° F .

Аналогично, значения в градусах Цельсия в градусах Фаренгейта взаимозаменяемы, и то же самое можно сделать в градусах Фаренгейта и Цельсия.

• Чтобы перевести °F в °C: вычтите 32, затем умножьте на 5, затем разделите на 9.
• Формула выглядит так: (°F-32)×5/9=°C или (°F-32)/1,8=°C.

Пример : Как перевести 98,6° по Фаренгейту в градусы Цельсия (°C)

• Первый шаг: 98,6°F — 32 = 66,6.
• Второй шаг: 66,6×5/9=333/9=37°C.

Из приведенного выше примера легко понять, как преобразовать заданные значения в градусах Цельсия в градусы Фаренгейта.

Ключевая разница между градусами Цельсия и Фаренгейта

Нижеприведённые факты это ключевые различия между двумя шкалами измерения температуры.

1. Температурная шкала Цельсия или Цельсия, обозначается как °C и названа в честь астронома «Андрес Цельсия» в середине 1700 года . С другой стороны, Фаренгейт обозначается как °F и назван в честь физика Даниэля Габриэля Фаренгейта в 1724 году .
2. Идея шкалы Цельсия заключается в том, что вода замерзает при 0°C и кипит при температуре 100°С . В случае Фаренгейта они использовали концепцию, согласно которой температура замерзания воды составляет 32°F и ниже. Точка кипения в градусах Фаренгейта описывается как 212°F и выше .
3. Шкала Цельсия принята и широко используется практически во всём мире. Фаренгейт принят и используется в Соединенных Штатах и некоторых их территориях.
4. Абсолютный ноль по шкале Цельсия -273,15°С, а в градусах Фаренгейта это -459,67°F.
5. Средняя температура человеческого тела в шкале Цельсия составляет 37°С , в то время как в градусах Фаренгейта это 98,6°F .
6. Хотя эти значения можно поменять местами, формула преобразования очень проста. Например, если мы хотим преобразовать градусы Цельсия в градусы Фаренгейта: °C*1,8+32=°F и преобразовать градусы Фаренгейта в градусы Цельсия: (°F-32)/1,8=°C.

Заключение

Из вышеприведенной статьи мы можем сказать, что Цельсий и Фаренгейт — это два типа шкал для измерения одного и того же параметра — температуры. Не имеет значения, градусы ли Цельсия или Фаренгейта — обе шкалы измеряют одно и то же. Но, как мы уже говорили, Цельсий считается удобным и простым способом измерения. Они легко конвертируются друг в друга. При базовых знаниях математики вы не замёрзнете, если отправитесь в США из России.

Градус Цельсия

Гра́дус Це́льсия (°C) — широко распространённая единица измерения температуры , применяется в СИ, наряду с кельвином.

Градус Цельсия назван в честь шведского учёного Андерса Цельсия, предложившего в 1742 новую шкалу для измерения температуры. За ноль по шкале Цельсия принималась льда, а за 100 градусов — воды при стандартном атмосферном давлении. (Изначально Цельсий за 100° принял температуру таяния льда, а за 0° — температуру кипения воды. И лишь позднее его соотечественник М. Штремер «перевернул» эту шкалу). Эта шкала линейна в интервале 0—100° и так же линейно продолжается в области ниже 0° и выше 100°.

Первоначальное определение градуса Цельсия зависело от определения стандартного атмосферного давления, потому что и температура кипения воды и температура таяния льда зависят от давления. Это не очень удобно для стандартизации единицы измерения. Поэтому после принятия кельвина, в качестве основной единицы измерения температуры, определение градуса Цельсия было пересмотрено.

Согласно современному определению, градус Цельсия равен одному кельвину, а ноль шкалы Цельсия установлен таким образом, что температура Ссылки [ ]