Stupně Celsia: Příběh teploměru a jeho měrné jednotky
Co jsou stupně Celsia?
Stupně Celsia (°C) jsou jednotkou teploty, která je součástí Mezinárodní soustavy jednotek (SI). Jsou pojmenovány po švédském astronomovi Andersovi Celsovi, který v roce 1742 navrhl teplotní stupnici. Na Celsiově stupnici je 0 °C definováno jako bod tuhnutí vody a 100 °C jako bod varu vody za standardního atmosférického tlaku.
Stupně Celsia jsou široce používány po celém světě pro měření teploty v běžném životě, vědě a technice. Pro převod stupňů Celsia na stupně Fahrenheita (jednotka používaná v USA) lze použít vzorec: °F = (°C × 9/5) + 32. Pro převod na Kelviny (další jednotka teploty SI) stačí k hodnotě ve stupních Celsia přičíst 273,15.
Kromě stupňů Celsia a Fahrenheita existují i další jednotky teploty, jako jsou Kelviny, Réaumurovy stupně a Rankinovy stupně. Každá z těchto stupnic má své vlastní definice a použití. Vědecká komunita však obecně preferuje používání Kelvinů, protože se jedná o absolutní teplotní stupnici, kde 0 K představuje absolutní nulu, tedy nejnižší možnou teplotu.
Anders Celsius: Muž za stupnicí
Anders Celsius, švédský astronom a fyzik, se narodil v roce 1701. Jeho jméno je nesmazatelně spjato s teplotní stupnicí, kterou zná dnes celý svět. Celsius se ve své době zabýval studiem astronomie, geofyziky a fyziky. V roce 1742 představil Královské společnosti věd ve švédském Uppsale svou stupnici pro měření teploty. Jeho stupnice byla opačná než ta, kterou používáme dnes. Bod varu vody stanovil na 0 stupňů a bod mrazu na 100 stupňů. Teprve později, v roce 1745, byla stupnice obrácena Carlem Linném do podoby, jak ji známe dnes.
Celsiův přínos vědě nekončí u teplotní stupnice. Zabýval se studiem polární záře, gravitace a zemského magnetického pole. Byl také jedním z prvních vědců, kteří rozpoznali souvislost mezi polární září a změnami v magnetickém poli Země. Jeho práce o teplotní stupnici však zanechala nesmazatelnou stopu v historii vědy. Stupně Celsia se staly standardem pro měření teploty v mnoha zemích světa a používají se v každodenním životě, vědě i technice. Jeho jméno tak zůstává navždy spojeno s jednou ze základních fyzikálních veličin.
Jak se měří stupně Celsia?
Stupeň Celsia je jednotka teploty, která je součástí Mezinárodní soustavy jednotek (SI). Tato stupnice je pojmenována po švédském astronomovi Andersovi Celsovi, který ji navrhl v roce 1742. Celsiův stupeň je definován pomocí dvou bodů: bodu tání ledu (0 °C) a bodu varu vody (100 °C) za standardního atmosférického tlaku.
Měření teploty ve stupních Celsia se provádí pomocí teploměrů. Existuje mnoho typů teploměrů, které fungují na různých principech, například roztažnost kapalin, změna elektrického odporu nebo záření tepla. Nejběžnějším typem teploměru je rtuťový teploměr, který využívá roztažnost rtuti v závislosti na teplotě.
Pro kalibraci teploměrů se používají standardní teplotní body, které jsou definovány s vysokou přesností. Tyto body zahrnují bod tání galia, bod tuhnutí india a bod tání zlata. Kalibrace zajišťuje, že teploměr měří teplotu přesně a spolehlivě.
Stupeň Celsia je široce používanou jednotkou teploty v mnoha zemích světa, zejména v Evropě. Vědecká komunita používá stupně Celsia jako standardní jednotku teploty. Využívá se v meteorologii, lékařství, průmyslu a dalších oborech.
Bod mrazu a bod varu vody
Voda, tak běžná a přitom tak fascinující látka, hraje v našich životech klíčovou roli. Její vlastnosti, včetně bodu mrazu a bodu varu, jsou pro nás zcela zásadní. Teplotu vody, stejně jako teplotu čehokoli jiného, měříme v jednotkách teploty, nejčastěji ve stupních Celsia (°C). Stupnice Celsia je pro nás velice praktická, protože bod mrazu vody je definován jako 0 °C a bod varu vody jako 100 °C. To znamená, že voda existuje v kapalném skupenství mezi 0 °C a 100 °C. Pod teplotou 0 °C voda přechází do pevného skupenství – ledu. Nad teplotou 100 °C se voda mění na plynné skupenství – páru. Je důležité si uvědomit, že tyto hodnoty platí za standardního atmosférického tlaku. Změna tlaku ovlivňuje jak bod mrazu, tak bod varu vody.
Celsia vs. Fahrenheita
Celsia a Fahrenheita jsou dvě nejznámější teplotní stupnice. Stupeň Celsia (°C) je jednotka teploty, která je součástí Mezinárodní soustavy jednotek (SI). Fahrenheitova stupnice (°F) se používá především ve Spojených státech.
Rozdíl mezi Celsiovou a Fahrenheitovou stupnicí spočívá v tom, jak definují body tuhnutí a varu vody. Na Celsiově stupnici voda mrzne při 0 °C a vaří při 100 °C. Na Fahrenheitově stupnici voda mrzne při 32 °F a vaří při 212 °F.
Pro přepočet stupňů Celsia na Fahrenheita lze použít následující vzorec:
°F = (°C × 9/5) + 32
Pro přepočet Fahrenheita na stupně Celsia lze použít tento vzorec:
°C = (°F - 32) × 5/9
Většina světa používá Celsiovu stupnici pro každodenní měření teploty. Fahrenheitova stupnice se stále používá v některých oblastech, jako je předpověď počasí a vaření.
Teplota je jako stupně Celsia, čím výš stoupá, tím větší je šance na požár.
Radomír Dvořák
Využití stupňů Celsia
Stupně Celsia (°C) jsou jednotkou teploty, kterou používáme v běžném životě. Věděli jste ale, že existuje více stupnic a jednotek pro měření teploty? Mezi nejznámější patří Fahrenheitova stupnice (°F) používaná například v USA nebo Kelvinova stupnice (K) používaná ve vědecké sféře. Stupně Celsia jsou definovány na základě bodu mrazu a bodu varu vody. 0 °C odpovídá teplotě, při které voda mrzne, a 100 °C teplotě, při které voda vře. Tato stupnice je pro nás intuitivní, protože se snadno vztahuje k jevům, se kterými se setkáváme každý den.
| Stupně Celsia (°C) | Fahrenheit (°F) | Popis |
|---|---|---|
| 0 °C | 32 °F | Bod mrazu vody |
| 20 °C | 68 °F | Příjemná pokojová teplota |
| 37 °C | 98.6 °F | Normální teplota lidského těla |
| 100 °C | 212 °F | Bod varu vody |
Stupně Celsia se používají v celé řadě oblastí. Sledujeme díky nim počasí, vaříme podle receptů, kontrolujeme teplotu v místnosti nebo sledujeme svůj zdravotní stav. Vědci a technici je využívají v mnoha odvětvích, jako je strojírenství, chemie nebo medicína. Ačkoliv existují i jiné teplotní stupnice, stupně Celsia si i nadále udržují své důležité místo v našem životě.
Zajímavosti o stupních Celsia
Stupnice Celsia je pro nás v Česku běžná věc, ale věděli jste, že nebyla vždy samozřejmostí? Než se ujala, používaly se různé jiné stupnice, například Fahrenheita nebo Réaumura. Zajímavé je, že stupnice Celsia se původně nejmenovala Celsia, ale "stupně tepla". Teprve později byla na počest švédského astronoma Anderse Celsia přejmenována. Celsius původně stanovil bod mrazu vody na 100 stupňů a bod varu na 0 stupňů, ale později byla stupnice obrácena. Dnes se Celsiův systém používá ve většině zemí světa, výjimkou jsou například Spojené státy americké, kde se stále používá Fahrenheitova stupnice. Pro vědecké účely se pak používá Kelvinova stupnice, která má stejnou velikost stupně jako Celsiův systém, ale začíná v absolutní nule, tedy -273,15 °C. Převod mezi těmito systémy není složitý, existují na to jednoduché vzorce.
Publikováno: 03. 08. 2024
Kategorie: věda
