El grado Celsius es la unidad de temperatura en la escala Celsius [1] (originalmente conocida como escala centígrada fuera de Suecia), [2] una de las dos escalas de temperatura utilizadas en el Sistema Internacional de Unidades (SI), siendo la otra la más cercana Escala Kelvin relacionada . El grado Celsius (símbolo: °C ) puede referirse a una temperatura específica en la escala Celsius o a una diferencia o rango entre dos temperaturas. Lleva el nombre del astrónomo sueco Anders Celsius (1701-1744), quien propuso su primera versión en 1742. La unidad se llamó centígrado en varios idiomas (del latín centum , que significa 100, y gradus , que significa pasos) durante muchos años. En 1948, el Comité Internacional de Pesas y Medidas [3] le cambió el nombre para honrar a Celsius y también para eliminar la confusión con el término para una centésima de gradian en algunos idiomas. La mayoría de los países utilizan esta escala (la escala Fahrenheit todavía se utiliza en Estados Unidos, algunos territorios insulares y Liberia ).
A lo largo del siglo XIX, la escala se basó en 0 °C para el punto de congelación del agua y 100 °C para el punto de ebullición del agua a 1 atm de presión. (En la propuesta inicial de Celsius, los valores estaban invertidos; el punto de ebullición era 0 grados y el punto de congelación era 100 grados).
Entre 1954 y 2019, las definiciones precisas de la unidad grado Celsius y la escala Celsius utilizaron el cero absoluto y el punto triple del agua. Desde 2007, la escala Celsius se define en términos de kelvin , la unidad básica del SI de temperatura termodinámica (símbolo: K). El cero absoluto, la temperatura más baja, ahora se define como exactamente 0 K y −273,15 °C. [4]
En 1742, el astrónomo sueco Anders Celsius (1701-1744) creó una escala de temperatura inversa a la escala que ahora se conoce como "Celsius": 0 representaba el punto de ebullición del agua, mientras que 100 representaba el punto de congelación del agua. [5] En su artículo Observaciones de dos grados persistentes en un termómetro , relató sus experimentos que muestran que el punto de fusión del hielo esencialmente no se ve afectado por la presión. También determinó con notable precisión cómo variaba el punto de ebullición del agua en función de la presión atmosférica. Propuso que el punto cero de su escala de temperatura, que es el punto de ebullición, se calibrara a la presión barométrica media al nivel medio del mar. Esta presión se conoce como atmósfera estándar . La décima Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM) del BIPM en 1954 definió una atmósfera estándar para igualar exactamente 1.013.250 dinas por centímetro cuadrado (101,325 kPa ). [6]
En 1743, el físico lionés Jean-Pierre Christin , secretario permanente de la Academia de Lyon , invirtió la escala Celsius de modo que 0 representaba el punto de congelación del agua y 100 representaba el punto de ebullición del agua. Algunos le dan crédito a Christin por inventar de forma independiente el reverso de la escala original de Celsius, mientras que otros creen que Christin simplemente invirtió la escala de Celsius. [7] [8] El 19 de mayo de 1743 publicó el diseño de un termómetro de mercurio , el "Termómetro de Lyon" construido por el artesano Pierre Casati que utilizaba esta escala. [9] [10] [11]
En 1744, coincidiendo con la muerte de Anders Celsius, el botánico sueco Carl Linnaeus (1707-1778) invirtió la escala Celsius. [12] Su "termómetro de Linneo" hecho a medida, para uso en sus invernaderos, fue fabricado por Daniel Ekström, el principal fabricante sueco de instrumentos científicos en ese momento, cuyo taller estaba ubicado en el sótano del observatorio de Estocolmo. Como sucedió a menudo en esta época anterior a las comunicaciones modernas, a numerosos físicos, científicos y fabricantes de instrumentos se les atribuye el mérito de haber desarrollado de forma independiente esta misma escala; [13] entre ellos se encontraba Pehr Elvius, el secretario de la Real Academia Sueca de Ciencias (que tenía un taller de instrumentos) y con quien Linneo había mantenido correspondencia; Daniel Ekström [sv] , el fabricante de instrumentos; y Mårten Strömer (1707-1770), que había estudiado astronomía con Anders Celsius.
El primer documento sueco conocido [14] que informa temperaturas en esta moderna escala Celsius "adelante" es el artículo Hortus Upsaliensis fechado el 16 de diciembre de 1745 que Linneo escribió a un alumno suyo, Samuel Nauclér. En él, Linneo relataba las temperaturas en el interior del invernadero del Jardín Botánico de la Universidad de Uppsala :
... ya que el caldarium (la parte caliente del invernadero) por el ángulo de las ventanas, simplemente por los rayos del sol, obtiene tal calor que el termómetro alcanza a menudo los 30 grados, aunque el jardinero aficionado suele tener cuidado de no dejar que la temperatura sube a más de 20 a 25 grados, y en invierno no baja de los 15 grados ...
Desde el siglo XIX, las comunidades científica y termométrica de todo el mundo han utilizado la frase "escala centígrada" y las temperaturas a menudo se informaban simplemente como "grados" o, cuando se deseaba una mayor especificidad, como "grados centígrados", con el símbolo °C.
En el idioma francés, el término centígrado también significa centésima de gradián , cuando se utiliza para la medición angular . El término grado centesimal se introdujo más tarde para las temperaturas [15] , pero también resultó problemático, ya que significa gradian (una centésima de ángulo recto) en los idiomas francés y español. El riesgo de confusión entre temperatura y medida angular se eliminó en 1948 cuando la novena reunión de la Conferencia General de Pesas y Medidas y el Comité Internacional de Pesos y Medidas (CIPM) adoptaron formalmente el "grado Celsius" para la temperatura. [16] [un]
Si bien "Celsius" se usa comúnmente en trabajos científicos, "centígrados" sigue siendo de uso común en los países de habla inglesa, especialmente en contextos informales. [17]
Mientras que en Australia desde el 1 de septiembre de 1972 sólo se daban mediciones de temperatura en grados Celsius en los informes y pronósticos meteorológicos, [18] no fue hasta febrero de 1985 que los pronósticos meteorológicos emitidos por la BBC cambiaron de "centígrados" a "Celsius". [19]
Todas las transiciones de fase se realizan en atmósfera estándar . Las cifras son por definición o aproximadas a partir de mediciones empíricas.
El "grado Celsius" ha sido la única unidad SI cuyo nombre completo contiene una letra mayúscula desde 1967, cuando la unidad base del SI para temperatura se convirtió en el kelvin , reemplazando el término en mayúscula grados Kelvin . La forma plural es "grados Celsius". [24]
La regla general de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) es que el valor numérico siempre precede a la unidad, y siempre se utiliza un espacio para separar la unidad del número, por ejemplo, "30,2 °C" (no "30,2 °C " o "30,2°C"). [25] Las únicas excepciones a esta regla son los símbolos de unidad para grado , minuto y segundo para ángulo plano (°, ′ y ″, respectivamente), para los cuales no se deja espacio entre el valor numérico y el símbolo de unidad. [26] Otros idiomas y varias editoriales pueden seguir reglas tipográficas diferentes.
Unicode proporciona el símbolo Celsius en el punto de código U+2103 ℃ DEGREE CELSIUS . Sin embargo, este es un carácter de compatibilidad proporcionado para la compatibilidad de ida y vuelta con codificaciones heredadas. Permite fácilmente la representación correcta de escrituras de Asia oriental escritas verticalmente, como el chino. El estándar Unicode desaconseja explícitamente el uso de este carácter: "En uso normal, es mejor representar los grados Celsius '°C' con una secuencia de U+00B0 ° SIGNO DE GRADO + U+0043 C LETRA C MAYÚSCULA LATINA , en lugar de U +2103 ℃ GRADO CELSIUS . Para realizar búsquedas, trate estas dos secuencias como idénticas." [27]
El grado Celsius está sujeto a las mismas reglas que el kelvin con respecto al uso de su nombre de unidad y símbolo. Así, además de expresar temperaturas específicas a lo largo de su escala (por ejemplo, " El galio se funde a 29,7646 °C" y "La temperatura exterior es de 23 grados Celsius"), el grado Celsius también sirve para expresar intervalos de temperatura : diferencias entre temperaturas o sus incertidumbres (por ejemplo, "La salida del intercambiador de calor es 40 grados Celsius más caliente" y "Nuestra incertidumbre estándar es ±3 °C"). [28] Debido a este uso dual, no se debe confiar en el nombre de la unidad o su símbolo para indicar que una cantidad es un intervalo de temperatura; debe ser inequívoco a través del contexto o declaración explícita de que la cantidad es un intervalo. [c] Esto a veces se resuelve usando el símbolo °C (pronunciado "grados Celsius") para una temperatura y C° (pronunciado "grados Celsius") para un intervalo de temperatura, aunque este uso no es estándar. [29] Otra forma de expresar lo mismo es "40 °C ± 3 K" , que se puede encontrar comúnmente en la literatura.
La medición en grados Celsius sigue un sistema de intervalos pero no un sistema de proporciones ; y sigue una escala relativa, no una escala absoluta. Por ejemplo, un objeto a 20 °C no tiene el doble de energía que cuando está a 10 °C; y 0 °C no es el valor Celsius más bajo. Por lo tanto, los grados Celsius son una medida de intervalo útil, pero no poseen las características de medidas de proporción como el peso o la distancia. [30]
En ciencia e ingeniería, las escalas Celsius y Kelvin se utilizan a menudo combinadas en contextos cercanos, por ejemplo, "un valor medido fue 0,01023 °C con una incertidumbre de 70 μK". Esta práctica está permitida porque la magnitud del grado Celsius es igual a la del kelvin. Sin perjuicio del aval oficial otorgado mediante decisión no. 3 de la Resolución 3 de la 13ª CGPM, [31] que establecía que "un intervalo de temperatura también puede expresarse en grados Celsius", la práctica de utilizar simultáneamente °C y K sigue estando muy extendida en todo el mundo científico como el uso de prefijos SI Las formas del grado Celsius (como "μ°C" o "microgrados Celsius") para expresar un intervalo de temperatura no se han adoptado ampliamente.
Los puntos de fusión y ebullición del agua ya no forman parte de la definición de la escala Celsius. En 1948, se cambió la definición para utilizar el punto triple del agua . [32] En 2005, la definición se perfeccionó aún más para utilizar agua con una composición isotópica definida con precisión (VSMOW) para el punto triple. En 2019, se cambió la definición para utilizar la constante de Boltzmann , desvinculando completamente la definición del kelvin de las propiedades del agua . Cada una de estas definiciones formales dejó los valores numéricos de la escala Celsius idénticos a la definición anterior dentro de los límites de precisión de la metrología de la época.
Cuando los puntos de fusión y ebullición del agua dejaron de ser parte de la definición, se convirtieron en cantidades medidas. Esto también se aplica al punto triple.
En 1948, cuando la 9ª Conferencia General de Pesas y Medidas ( CGPM ) en la Resolución 3 consideró por primera vez utilizar el punto triple del agua como punto definitorio, el punto triple estaba tan cerca de ser 0,01 °C mayor que el punto de fusión conocido del agua, que fue definido simplemente como precisamente 0,01 °C. Sin embargo, mediciones posteriores mostraron que la diferencia entre los puntos triple y de fusión de VSMOW es en realidad muy ligeramente (< 0,001 °C) mayor que 0,01 °C. Por tanto, el punto de fusión real del hielo es muy ligeramente (menos de una milésima de grado) inferior a 0 °C. Además, definir el punto triple del agua en 273,16 K definió con precisión la magnitud de cada incremento de 1 °C en términos de la escala de temperatura termodinámica absoluta (haciendo referencia al cero absoluto). Ahora, desacoplado del punto de ebullición real del agua, el valor "100 °C" es más caliente que 0 °C – en términos absolutos – por un factor de exactamente 373.15/273.15(aproximadamente un 36,61% termodinámicamente más caliente). Si se sigue estrictamente la definición de dos puntos para la calibración, el punto de ebullición del VSMOW bajo una atmósfera de presión estándar fue en realidad 373,1339 K (99,9839 °C). Cuando se calibró según ITS-90 (un estándar de calibración que comprende muchos puntos de definición y se usa comúnmente para instrumentación de alta precisión), el punto de ebullición de VSMOW fue ligeramente menor, alrededor de 99,974 °C. [33]
Esta diferencia de punto de ebullición de 16,1 mikelvins entre la definición original de la escala Celsius y la anterior (basada en el cero absoluto y el punto triple) tiene poco significado práctico en las aplicaciones diarias comunes porque el punto de ebullición del agua es muy sensible a las variaciones de la presión barométrica . Por ejemplo, un cambio de altitud de sólo 28 cm (11 pulgadas) hace que el punto de ebullición cambie en un mikelvin.
Escala de temperatura Celsius, también llamada escala de temperatura centígrada, escala basada en 0° para el punto de fusión del agua y 100° para el punto de ebullición del agua a 1 atm de presión.
1743 Jean-Pierre Christin invierte los puntos fijos de la escala Celsius para producir la escala utilizada actualmente.
...a una temperatura de 20° centésimas
La definición del diccionario de Celsius en Wikcionario
