Шкала Цельсия является одной из самых распространенных шкал измерения температуры, используемых в нашей повседневной жизни. Она была разработана шведским астрономом Андерсом Цельсием в середине XVIII века и получила широкое распространение по всему миру.
В отличие от шкалы Фаренгейта, шкала Цельсия основана на двух точках: нулевая точка соответствует точке замерзания воды при атмосферном давлении, а сто градусов соответствуют точке кипения воды при атмосферном давлении. При этом интервал между нулевой и ста градусами делится на сто равных частей, называемых градусами Цельсия.
Измерение температуры по шкале Цельсия может быть выполнено с помощью термометра, основанного на термодинамических основах. Термометры Цельсия широко применяются в нашей жизни для измерения температуры окружающей среды, тела человека, пищи и многого другого. Разнообразие шкал измерения температуры влияет на аккуратность и удобство использования данных измерений в различных областях знаний и применений.
Описание шкалы Цельсия
Шкала Цельсия использует в качестве фиксированной точки температуру плавления льда при атмосферном давлении, равную 0 градусам Цельсия. После этого она определяет температуру воды, кипящей при атмосферном давлении, равной 100 градусам Цельсия. Остальная шкала разделена на 100 равных интервалов между этими точками.
В шкале Цельсия положительные значения соответствуют повышению температуры, а отрицательные значения – понижению. Таким образом, 0 градусов Цельсия соответствуют точке замерзания воды, а отрицательные значения отражают холодные температуры.
Принципы измерения
Принцип измерения на шкале Цельсия основан на использовании градусов, которые делят весь интервал между замерзанием и кипением на 100 равных частей. Таким образом, каждый градус на шкале Цельсия соответствует одной сотой части интервала между температурами замерзания и кипения воды.
Для измерения температуры по шкале Цельсия используют термометры, которые содержат жидкость или газ, изменение объема или давления которых зависит от температуры. По мере изменения температуры термометра, указатель перемещается по шкале, показывая текущую температуру.
Также, шкала Цельсия расширена на отрицательные значения, которые соответствуют температуре ниже нуля градусов. Такие значения обозначаются с помощью знака минус (-).
Измерение температуры по шкале Цельсия является одним из самых распространенных и широко используется в научных, инженерных и бытовых целях.
История развития
Шкала Цельсия была разработана шведским астрономом Андерсом Цельсием в 1742 году. В то время наиболее распространенной шкалой температуры была шкала Фаренгейта, разработанная немецко-голландским физиком Габриэлем Даниэлем Фаренгейтом в 1724 году.
Цельсий решил создать новую шкалу, которая была бы проще и более удобна в использовании. Он выбрал две ключевые точки на шкале температуры: точку замерзания воды и точку кипения воды при нормальном атмосферном давлении. Температура замерзания воды была установлена на отметке 0 градусов Цельсия, а температура кипения воды — на отметке 100 градусов Цельсия.
Шкала Цельсия быстро стала популярной в Европе и других странах и была официально принята в большинстве стран. Она является основной шкалой для измерения температуры в большинстве научных и инженерных областей. В настоящее время шкала Цельсия используется повсеместно и является одной из двух наиболее распространенных шкал температуры в мире, вторая — шкала Фаренгейта.
Объяснение названия
Шкала Цельсия широко используется в большинстве стран мира в повседневной жизни и в научных исследованиях. Она предоставляет удобный и понятный способ измерения температуры, где положительные значения указывают на повышение температуры, а отрицательные — на понижение.
Применение в научных исследованиях
Например, в физике шкала Цельсия применяется для измерения температуры в различных состояниях вещества. Она позволяет установить точку плавления и кипения воды, а также измерить температуру других веществ и материалов.
В медицинских исследованиях шкала Цельсия используется для измерения температуры человеческого тела. Это позволяет определить наличие или отсутствие лихорадки, контролировать состояние пациента и оценивать эффективность лекарственных препаратов.
В климатологии шкала Цельсия применяется для измерения и анализа изменений температуры воздуха и воды на Земле. Это помогает ученым изучать климатические изменения, прогнозировать погоду и анализировать влияние глобального потепления.
Кроме того, шкала Цельсия используется в химических исследованиях, биологии, индустрии и других областях науки. Ее простота использования, точность и широкое распространение делают ее незаменимым инструментом для измерения и контроля температуры в научных исследованиях.
Сравнение с другими шкалами
Одна из наиболее известных альтернативных шкал — это шкала Фаренгейта, которая широко используется в США и некоторых других странах. Шкала Фаренгейта основана на 32 градусах в качестве точки замерзания воды и 212 градусах в качестве точки кипения.
Еще одной распространенной шкалой является шкала Кельвина, которая применяется в научных и технических расчетах. Шкала Кельвина не имеет отрицательных значений и основана на абсолютном нуле — температуре, при которой все молекулы прекращают движение.
- Шкала Фаренгейта:
- Точка замерзания воды: 32°F
- Точка кипения воды: 212°F
- Разница между точками замерзания и кипения: 180°F
- Шкала Цельсия:
- Точка замерзания воды: 0°C
- Точка кипения воды: 100°C
- Разница между точками замерзания и кипения: 100°C
- Шкала Кельвина:
- Точка замерзания воды: 273.15K
- Точка кипения воды: 373.15K
- Разница между точками замерзания и кипения: 100K
Таким образом, шкала Цельсия и шкала Фаренгейта имеют одинаковую разницу между точками замерзания и кипения воды (100 градусов), но отличаются своими начальными точками. Шкала Кельвина, в свою очередь, отсчитывает температуру от абсолютного нуля и не имеет отрицательных значений.
Шкала Цельсия широко используется в научных и инженерных расчетах, в погоде, в медицине и повседневной жизни. Она более удобна для использования, чем шкала Фаренгейта, которая также популярна в Северной Америке. Перевод температур между шкалами Цельсия и Фаренгейта осуществляется с помощью специальной формулы.
При использовании шкалы Цельсия рекомендуется быть внимательными и точными при измерении и записи температуры. Обычно термометры с шкалой Цельсия предоставляют с точностью до десятых или сотых долей градуса. Необходимо также учитывать окружающие условия, такие как воздушное давление и высоту над уровнем моря, которые могут повлиять на точность измерений.
| Температура (°C) | Рекомендации |
|---|---|
| Меньше -5 | Одеваться тепло, использовать теплую одежду и головные уборы |
| От -5 до 5 | Носить утепленную куртку и защитные головные уборы |
| От 5 до 15 | Одеваться в легкие куртки или свитера |
| От 15 до 25 | Использовать легкую одежду и избегать чрезмерной физической активности |
| Более 25 | Использовать защитные солнцезащитные кремы и освежающие напитки |
Помимо применения в повседневной жизни, шкала Цельсия также является отправной точкой для многих других температурных шкал, используемых в научных исследованиях и инженерии. Поэтому понимание и использование шкалы Цельсия является важным навыком для людей, работающих в сфере науки и техники.