攝氏
攝氏度 | |
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一般信息 | |
單位系統 | SI |
單位 | 溫度 |
象徵 | °C |
而得名 | 安德斯·塞爾西烏斯 |
轉換 | |
x °C ... | ...對應於... |
SI基本單元 | ( x + 273.15) k |
帝國/美國單位 | ( 9/5 x + 32 ) °F |
攝氏度是攝氏量表上的溫度單位(最初稱為瑞典以外的攝氏量表),這是國際單位系統(SI)中使用的兩個溫度尺度之一,另一個是密切相關的開爾文量表。攝氏度(符號: °C )可以指攝氏量表上的特定溫度或兩個溫度之間的差異或範圍。它以瑞典天文學家安德斯·塞爾斯(Anders Celsius) (1701– 1744年)的名字命名,他在1742年提出了第一個版本。該單元被稱為幾種語言(來自拉丁中心( Latin Centum) ,意思是100,而畢業生,這意味著步驟)很多年了。 1948年,國際重量和措施委員會更名為紀念攝氏,並消除與某些語言中一百級Gradian一詞的混亂。大多數國家都使用此量表(美國,一些島嶼領土和利比里亞仍然使用了華氏度量表。
該比例很快基於水的冰點的0°C,在1 atm壓力下的水沸點100°C。 (在攝氏的初始提案中,值逆轉;沸點為0度,冰點為100度)。
在1954年至2019年之間,單位攝氏度和攝氏量表的精確定義使用了絕對零和三重點。自2007年以來,攝氏量表已被定義為熱力學溫度的SI基礎單元(符號:K)的Kelvin 。絕對零(最低溫度)現在定義為正好為0 K和-273.15°C。
歷史
1742年,瑞典天文學家安德斯·塞爾西烏斯(Anders Celsius,1701– 1744年)創建了一個溫度尺度,該溫度尺度是現在被稱為“塞爾西烏斯”的量表的倒數:0代表了水的沸點,而100個代表了水的冰點。在溫度計上,他在紙上觀察了兩個持久度,他講述了自己的實驗,表明冰的熔點本質上不受壓力的影響。他還以顯著的精確度確定水的沸點如何隨著大氣壓的函數而變化。他提出,他的溫度尺度的零點是沸點,將在平均海平面的平均氣壓壓力下進行校準。這種壓力稱為一種標準氣氛。 1954年, BIPM舉行的權重和措施(CGPM)的第10次大會將一種標準氣氛定義為相等的1,013,250 dynes每平方厘米(101.325 kPa )。
1743年,里昂學院的常任秘書秘書派,傾斜的攝氏量表,使0代表水的冰點,100個代表水的沸點。有些人認為克里斯汀獨立發明了塞爾西烏斯原始規模的逆轉,而另一些人則認為克里斯汀只是扭轉了塞爾西烏斯的規模。 1743年5月19日,他發布了汞溫度計的設計,這是由工匠皮埃爾·卡薩蒂(Pierre Casati)建造的“里昂溫和溫度計”,它使用了此規模。
1744年,瑞典植物學家卡爾·林奈(Carl Linnaeus) (1707–1778)與安德斯·塞爾斯(Anders Celsius)的去世相吻合,扭轉了塞爾西烏斯的規模。他定制的“ Linnaeus-thermometer”是由瑞典當時的瑞典領先的科學樂器製造商丹尼爾·埃克斯特(DanielEkström)製作的,該樂器當時的工作室位於斯德哥爾摩天文台的地下室。就像在現代通信之前的這個時代經常發生的那樣,許多物理學家,科學家和儀器製造商都獨立發展了相同的規模。其中包括瑞典皇家科學院秘書Pehr Elvius(有一個樂器講習班),Linnaeus與之相對應。儀器製造商DanielEkström;和MårtenStrömer(1707–1770),他們在安德斯·塞爾西烏斯(Anders Celsius)領導下研究了天文學。
瑞典的第一份瑞典文檔報導溫度是這種現代的“前進”攝氏量表,是1745年12月16日的紙張hortus upsaliensis ,linnaeus寫信給他的塞繆爾·諾科爾(SamuelNauclér)的學生。在其中,Linnaeus講述了Uppsala植物園橘園內的溫度:
... 由於Caldarium(溫室的熱部分)以窗戶的角度(僅來自太陽的光線)獲得熱量,以至於溫度計通常達到30度超過20至25度,在冬季不到15度以下 ...
“ Centigrade”與“攝氏”
自19世紀以來,全世界的科學和溫度計群落使用了“攝氏量表”一詞,並且經常將溫度簡單地報導為“學位”,或者,當需要更高的特異性時,符號°C以“攝氏度”為“學位”。
在法語中,厘米一詞在用於角度測量時也意味著100個畢業生。後來引入了該術語“ CETHES”學位,但也有問題,因為這意味著法語和西班牙語的Gradian(一百個直角)。溫度和角度測量之間混淆的風險在1948年消除了,當時舉行的體重和措施大會第9次會議以及正式採用“攝氏度”的“攝氏度”(CIPM)。
儘管“攝氏”通常用於科學工作,但“ Centigrade”仍然在講英語的國家中通常使用,尤其是在非正式背景下。
儘管從1972年9月1日開始,在澳大利亞,在天氣報告/預測中僅進行了攝氏量測量,但直到1985年2月, BBC發布的天氣預報才從“ Centigrade”轉換為“ Celsius”。
常見的溫度
所有相變位於標準氣氛中。根據定義,數字是從經驗測量中近似的。
開爾文(K) | 攝氏(°C) | 華氏(°F) | Rankine (°R) | |
---|---|---|---|---|
絕對零度 | 0 | −273.15 | −459.67 | 0 |
攝氏和華氏度尺度的交集 | 233.15 | −40 | −40 | 419.67 |
沸點 | 373.1339 | 99.9839 | 211.971 | 671.6410 |
液氮的沸點 | 77.4 | −195.8 | −320.4 | 139.3 |
冰點 | 273.1499 | −0.0001 | 31.9998 | 491.6698 |
乾冰的昇華點 | 195.1 | −78 | −108.4 | 351.2 |
室內溫度 | 293.15 | 20.0 | 68.0 | 527.69 |
平均正常人體體溫 | 310.15 | 37.0 | 98.6 | 558.27 |
- 確切的價值,按SI定義開爾文
- 確切的價值,按NIST標准定義
名稱和符號排版
自1967年以來,“攝氏度”是唯一一個單位名稱包含大寫字母的SI單元,當時SI基礎溫度成為Kelvin ,取代了資本化的任期kelvin 。複數形式為“攝氏攝氏度”。
國際權重和措施局的一般規則(BIPM)是數值始終在單元之前之前,並且始終使用一個空間將單元與數字分開,例如“ 30.2°C” (不是“ 30.2°C) “或“ 30.2°C” )。該規則的唯一例外是用於度量,微小和第二個平面角度(分別為°, '和'')的單位符號,為此,數值和單位符號之間沒有空間。其他語言和各種出版社可能遵循不同的印刷規則。
Unicode字符
Unicode在代碼點提供攝氏符號 U+2103 ℃學位攝氏。但是,這是一個兼容性字符,用於與傳統編碼的往返兼容性。它很容易允許正確編寫的東亞腳本(例如中文)正確渲染。 Unicode標準明確勸阻此字符的使用:“在正常使用中,最好用U+00B0 °度符號+0043 C拉丁CALTIAN資本字母C代表攝氏度'°C',而不是u +00b0 °c' +2103 celsius進行搜索,將這兩個序列視為相同的。”
溫度和間隔
對於使用其單位名稱和符號,攝氏度的規則與開爾文相同。因此,除了沿其尺度表達特定溫度(例如,“甘露在29.7646°C下融化”和“外部溫度為23攝氏度”),攝氏度也適用於表達溫度間隔:溫度或其不確定性之間的差異(例如“熱交換器的輸出量增加40攝氏度”,“我們的標準不確定性為±3°C”)。由於這種雙重用法,絕不能依靠單位名稱或其符號表示數量是溫度間隔。必須通過上下文或明確的說明是明確的,即該數量是一個間隔。有時通過在溫度下使用符號°C(發音為“攝氏度”)和c°(發音為“攝氏度”)來解決這一點,儘管此用法是非標準的,但在溫度間隔中解決了這一點。表達同樣的另一種方法是“ 40°C±3 k” ,這在文獻中通常可以找到。
攝氏測量遵循一個間隔系統,但不遵循比率系統。它遵循相對規模而不是絕對規模。例如,在20°C下的物體沒有10°C時的能量的兩倍。 0°C不是最低的攝氏攝氏度值。因此,攝氏度是一個有用的間隔測量值,但沒有比率度量(例如重量或距離)的特徵。
與開爾文共存
在科學和工程學中,攝氏和開爾文量表通常在緊密的背景下使用,例如“測量值為0.01023°C,不確定性為70μk”。這種做法是允許的,因為攝氏度的大小等於開爾文的級數。儘管決定編號提供了正式認可。第13個CGPM的第3條第3條,該第3個CGPM表示“溫度間隔也可以用攝氏度表示”,同時使用°C和K的實踐在整個科學世界中仍然很廣泛,作為使用Si-prexed形式尚未廣泛採用攝氏攝氏度(例如“μ°C”或“ Microdegrees Celsius”)以表達溫度間隔。
熔化和水的沸點
來自Celsius | 到塞爾斯 | |
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華氏 | X °C≘( X × 9 / 5 + 32)°F | x °F≘( x - 32)× 5 / 9 °C |
開爾文 | x °C≘( x + 273.15)k | x k≘( x -273.15)°C |
蘭金 | X °C≘( X + 273.15)× 9 / 5 °R | x °r≘( x - 491.67)× 5 / 9 °C |
對於溫度間隔而不是特定溫度, 1°C = 1 K = 9 / 5 °F = 9 / 5 °R 溫度尺度之間的轉換 |
水的融化和沸點不再是攝氏量表的定義的一部分。 1948年,定義更改為使用三重點。在2005年,該定義進一步完善,以使用三重點的精確定義同位素組成(VSMOW)的水。在2019年,更改了該定義以使用玻爾茲曼常數,完全將開爾文的定義與水的特性解耦。這些形式的定義中的每一個都使攝氏量表的數值與先前的定義相同,與時間的計量學精度範圍內。
當水的熔化和沸點停止成為定義的一部分時,它們就被測量了。三重點也是如此。
1948年,第9屆權重和措施大會( CGPM )首先考慮使用水的三重點作為定義點,三重點非常接近比水的已知熔點大於0.01°C簡單地定義為精確的0.01°C。但是,後來的測量結果表明,VSMOW的三重和熔點之間的差異實際上非常略有(<0.001°C)大於0.01°C。因此,冰的實際熔點非常略有於0°C以下的冰點(少於千分之一)。同樣,將水的三個點定義為273.16 k,精確地定義了每1°C的幅度,就絕對熱力學溫度尺度(參考絕對零)而言。現在與實際水的實際沸點分離,值“ 100°C”比0°C高 - 絕對術語 -恰好373.15 / 273.15 (大約36.61%的熱力學上熱)。當嚴格遵守校準的兩點定義時,在一個標準的壓力大氣下,VSMOW的沸點實際上是373.1339 K(99.9839°C)。當校準其90 (一個包含許多定義點,通常用於高精度儀器的校準標準)時,VSMOW的沸點略低,約為99.974°C。
攝氏量表的原始定義與上一個(基於絕對零和三重點)之間的沸點差異為16.1 millikelvins在常見日常應用中幾乎沒有實踐含義,因為水的沸點對氣壓變化非常敏感。例如,僅28厘米(11英寸)的高度變化會導致沸點變化一個millikelvin。