Celsius

Storia

Nel 1742, Anders Celsius fece una versione "invertita" della moderna scala di temperatura Celsius. In questa scala, zero era il punto di ebollizione dell'acqua e 100 era il punto di fusione del ghiaccio. Nel suo documento Osservazioni di due gradi persistenti su un termometro, scrisse dei suoi esperimenti. Mostrò che il punto di fusione del ghiaccio non era fondamentalmente influenzato dalla pressione dell'aria. Il ghiaccio si trasformava in acqua alla stessa temperatura, sia che si trovasse al livello del mare o su una montagna. Questo non era il caso del punto di ebollizione dell'acqua. Bollirebbe più facilmente con meno pressione (su una montagna). Decise che lo zero sulla sua scala di temperatura (il punto di ebollizione dell'acqua) sarebbe stato fissato alla pressione barometrica standard al livello del mare. Questa pressione è conosciuta come un'atmosfera. Nel 1954, la risoluzione 4 della decima CGPM (la Conferenza generale dei pesi e delle misure) stabilì cos'è esattamente un'atmosfera standard (101,325 kPa o 14,6959 psi). 

Nel 1744, l'anno in cui morì Anders Celsius, il famoso botanico svedese Carolus Linnaeus (1707-1778) usò una versione rovesciata della scala di Celsius quando comprò il suo primo termometro. Questo aveva una scala dove lo zero rappresentava il punto di fusione del ghiaccio e 100 il punto di ebollizione dell'acqua, simile a quella che usiamo oggi. Il suo "termometro di Linneo" su misura, da usare nelle sue serre, fu fatto da Daniel Ekström, allora il principale costruttore svedese di strumenti scientifici. Il laboratorio di Ekstöm era nel seminterrato dell'osservatorio di Stoccolma. Come spesso accadeva in quest'epoca prima delle moderne comunicazioni, molti fisici, scienziati e costruttori di strumenti si attribuiscono il merito di aver realizzato indipendentemente la stessa scala di misura; tra questi c'erano Pehr Elvius, il segretario dell'Accademia Reale Svedese delle Scienze (che aveva un laboratorio di strumenti), con cui anche Linneo aveva parlato; Christin di Lione; Daniel Ekström, il costruttore di strumenti; e Mårten Strömer (1707-1770) che aveva studiato astronomia sotto Anders Celsius.

Il primo documento conosciuto che riporta le temperature in questa moderna scala Celsius "in avanti" è il documento Hortus Upsaliensis, datato 16 dicembre 1745, che Linneo scrisse a un suo studente, Samuel Nauclér. In esso, Linneo riportava le temperature all'interno dell'orangerie del giardino botanico dell'Università di Uppsala:

...poiché il caldarium (la parte calda della serra) per l'angolo delle finestre, solo dai raggi del sole, ottiene un tale calore che il termometro spesso raggiunge i 30 gradi, anche se il giardiniere appassionato di solito ha cura di non lasciarlo salire a più di 20-25 gradi, e in inverno non sotto i 15 gradi...

Per i successivi 204 anni, le comunità scientifiche e termometriche di tutto il mondo chiamarono questa scala "scala centigrada". Le temperature sulla scala centigrada erano spesso riportate come "gradi" o "gradi centigradi". Il simbolo per i valori di temperatura su questa scala era °C (in diversi formati nel corso degli anni). Poiché il nome "centigrado" era anche il nome in lingua spagnola e francese per un'unità di misura angolare (un centesimo di un angolo retto) e aveva un significato simile in altre lingue, il termine "grado centesimale" veniva usato quando era richiesto un linguaggio molto preciso e chiaro per la comunicazione internazionale, come dall'Ufficio internazionale dei pesi e delle misure (BIPM). La nona CGPM (Conferenza generale dei pesi e delle misure) e il CIPM (Comitato internazionale dei pesi e delle misure) decisero ufficialmente di usare "grado Celsius" (simbolo: °C) nel 1948.

C'erano tre ragioni per la decisione del 1948 di usare la parola Celsius:

1. Tutte le scale di temperatura comuni avrebbero le loro unità di misura con il nome di qualcuno strettamente associato a loro - Kelvin, Celsius, Fahrenheit, Réaumur e Rankine.
2. Il simbolo °C che per secoli era stato usato in associazione al nome centigrado poteva continuare ad essere usato, ma ora significava Celsius. (Linneo aveva una parte importante della scala moderna, ma Celsius la sviluppò per primo).
3. Il nuovo nome significava che centigrado poteva di nuovo significare solo il nome in lingua francese per l'unità di misura angolare.

Ci sarebbero voluti quasi due decenni, tuttavia, per i libri di testo scolastici per cambiare da centigradi a Celsius, e molte persone oggi usano ancora il vecchio nome.

Esempi

• Sulla scala Celsius, l'acqua congela a 0° e bolle a 100°.
• La temperatura ambiente è di circa 20 °C.
• Lo zero assoluto (la temperatura più fredda possibile) è -273,15 °C.
• Gli inverni in Antartide possono essere tra -80 e -90 °C.
• La temperatura corporea di un essere umano è di solito 37 °C.

Conversioni di temperatura

• Per trasformare una temperatura in gradi Celsius in kelvin una persona deve aggiungere 273,15. Per esempio, 0 gradi Celsius, che è la temperatura alla quale l'acqua congela, è 273,15 kelvin.
• Per trasformare una temperatura in kelvin in gradi Celsius una persona deve sottrarre 273,15. Per esempio, 310 K è la stessa temperatura di 36,85 °C, che è circa la temperatura di un corpo umano.
• Per trasformare una temperatura in gradi Celsius in gradi Fahrenheit bisogna moltiplicarla per 9/5 e aggiungere 32: F = (9/5)C + 32.
• Per trasformare una temperatura in gradi Fahrenheit in gradi Celsius una persona deve sottrarre 32 e moltiplicare il risultato per 5/9: C = (F - 32) * 5/9.