Stupeň Celsia
Stupeň Celsia nebo Celsiův stupeň (značený °C) je jednotka teploty, kterou v roce 1742 vytvořil švédský astronom Anders Celsius. Hodnota 0 °C přibližně odpovídá teplotě tání ledu a 100 °C teplotě varu vody při normálním tlaku. Dnes je stupeň Celsia (jako odvozená jednotka soustavy SI)[1] definován pomocí základní jednotky kelvin: Rozdíl 1 °C se rovná rozdílu 1 K a teplota −273,15 °C (přesně) je absolutní nula (0 K). Kelvin se pak definuje pomocí Boltzmannovy konstanty zafixované na hodnotu k = 1,380649×10−23 J/K (přesně).
Historie definic
Celsius původně v roce 1742 definoval stupnici obráceně: 100 °C pro teplotu tání ledu a 0 °C[2] pro teplotu varu vody (obojí při normálním tlaku).
Záhy další vědci (nezávisle na sobě Jean-Pierre Christin v roce 1743 a Carl Linné v roce 1744) stupnici otočili do dnešní podoby. Širokého přijetí se tedy dočkalo přiřazení 0 °C teplotě tání a 100 °C teplotě varu čisté vody při normálním tlaku, později upřesněném na 1 fyzikální atmosféru (101325 Pa přesně).
V polovině 20. století se definice zpřesnila přiřazením −273,15 °C absolutní nule (0 K, v roce 1948) a +0,01 °C teplotě trojného bodu čisté vody (273,16 K, v roce 1954), v souladu se zpřesněnou definicí kelvinu. Původní definice tedy platí již jen přibližně, ovšem pro běžné použití je její přesnost dostatečná. Teplota tání (0,000089(10) °C) a varu (99,9839 °C) vody[pozn. 1] se od té doby určují přesným měřením podle nové definice.
Další zpřesnění přišlo v roce 2005, kdy se specifikovalo, že voda pro určení trojného bodu má mít izotopové složení Vienna Standard Mean Ocean Water (VSMOW).
Nakonec při velkém zpřesnění definic základních jednotek soustavy SI v roce 2019 byla definice kelvinu i stupně Celsia pomocí vlastností vody opuštěna ve prospěch základních fyzikálních konstant. Konkrétně se zafixovala číselná hodnota Boltzmannovy konstanty na 1,380649×10−23 J/K (přesně) a využila se nová definice joulu. Převodní vztah mezi Celsiovou a termodynamickou stupnicí se při tom zachoval, takže 0 K nadále odpovídá −273,15 °C a rozdíl 1 K se rovná rozdílu 1 °C. Nyní se tedy i teplota trojného bodu vody určuje měřením. Ještě v roce 2020 však byla nerozlišitelná od hodnoty podle předchozí definice (+0,0100 °C).[3]
Převody na jiné stupnice
Kelvinova absolutní stupnice
- T[K] = t[°C] + 273,15
- t[°C] = T[K] − 273,15
Fahrenheitova stupnice
- t[°F] = 9⁄5 t[°C] + 32
- t[°C] = 5⁄9 (t[°F] − 32)
Réaumurova stupnice
- t[°R] = 4⁄5 t[°C]
- t[°C] = 5⁄4 t[°R]
Rankinova absolutní stupnice
- T[°Ra] = 9⁄5 (t[°C] + 273,15)
- t[°C] = 5⁄9 T[°Ra] − 273,15
| Popis | Kelvinova stupnice | Celsiova stupnice | Fahrenheitova stupnice | Rankinova stupnice | Réaumurova stupnice |
|---|---|---|---|---|---|
| Absolutní nula | 0 K | −273,15 °C | −459,67 °F | 0 °Ra | −218,52 °R |
| Fahrenheitova nula[pozn. 2] | 255,372 K | −17,7 °C | 0 °F | 459,67 °Ra | −14,2 °R |
| „Bod mrazu“[pozn. 3] | 273,15 K | 0 °C | 32 °F | 491,67 °Ra | 0 °R |
| „Bod varu“[pozn. 3] | 373,15 K | 100 °C | 212 °F | 671,67 °Ra | 80 °R |
| Rozdíl teplot o velikosti 1 °C | 1 K | 1 °C | 1,8 °F | 1,8 °Ra | 0,8 °R |
Pravopis
Pro stupně Celsia platí stejná pravidla českého pravopisu jako pro zápis ostatních jednotek (jako procento či metr) s výjimkou úhlových stupňů, minut a vteřin. Měly by se tedy psát kolmým písmem (antikvou)[4] s mezerou mezi číselnou hodnotou a značkou jednotky, tedy např. 90 °C, a to i přesto, že značka úhlového stupně se připojuje k číselné hodnotě bez mezery (90° pravého úhlu).[5][4] Odpovídá to i mezinárodní konvenci, přijaté v rámci SI.[6]
Elektronický zápis
| Znak | ℃ | |
|---|---|---|
| Název v Unicodu | Degree Celsius | |
| Kódování | dec | hex |
| Unicode | 8451 | U+2103 |
| UTF-8 | 226 132 131 | e2 84 83 |
| Číselná entita | ℃ | ℃ |
Pro stupeň Celsia existuje samostatný symbol v Unicode „℃“ (U+2103). Kompatibilní normální formou NFKD i NFKC je dvojice symbolu stupně (°) a písmene C.[7] Tak se také značka běžně zapisuje, například na většině míst v tomto článku.
V typografickém systému TeX a jeho běžně používaném balíku LaTeX se používá (v matematickém módu definovaný) znak \circ v horním indexu. 1 °C se vysází pomocí $1\,^\circ{\rm C}$.[8] V LaTeXovém balíku gensymb je definován příkaz \celsius pro stupeň Celsia, který funguje v matematickém režimu i mimo něj,[9] a v balíku textcomp příkaz \textcelsius.[10] Analogicky jsou definovány příkazy \degree a \textdegree pro samotný stupeň.[11]
Poznámky
Reference
Externí odkazy
Obrázky, zvuky či videa k tématu stupeň Celsia na Wikimedia Commons
.jpg){kind=link}