Каква е разликата между Целзий и Целзий?

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.

Скалата по Целзий е една от най-широко използваните температурни скали в света. Той измерва температурата в градуси по Целзий, представена чрез символа °C, който първоначално е дефиниран като една стотна от температурната разлика между точката на замръзване и точката на кипене на водата.

Тази температурна скала се използва днес в почти всяка страна по света, с изключение на пет, които все още използват скалата на Фаренхайт. Освен това, температурната скала е тази, която се използва превъзходно в естествените науки.

Има обаче втора скала, която винаги се появява, когато говорим за скалата на Целзий, и това е скалата на Целзий. Но не е ли скалата по Целзий същата като скалата по Целзий? Отговорът на този въпрос е и да, и не. Може да се каже, че градусите по Целзий са начинът, по който преди са се наричали градусите по Целзий. Връзката между тези две температурни единици обаче е малко по-сложна, тъй като има фина разлика между двете, която е предмет на тази статия.

Оригиналната скала по Целзий или скала по Целзий

Изобретяването на скалата на Целзий се приписва на шведския астроном и физик Андерс Целзий. Целзий предложи през 1742 г. температурна скала, която взе за референтни точки температурата на топене на леда (или, което е същото, точката на замръзване на водата) и точката на кипене на водата на морското равнище, т.е., при налягане от около 1 атм.

Целзий признава, че точката на кипене на течностите варира в зависимост от налягането, така че неговият начин за определяне на температурата е много по-възпроизводим от това, което Фаренхайт е определил почти 20 години по-рано.

За да опрости използването и тълкуването, Целзий реши да раздели гореспоменатия температурен диапазон на 100 единици, които той нарече градуси по Целзий, което буквално означава разделено на 100 градуса. Години по-късно и след смъртта му (между другото, малко преждевременна на 42-годишна възраст), те бяха наречени градуси по Целзий в негова чест и като признание за многобройния му принос към науката.

Андерс Целсиус
Андерс Целсиус

Дотук всичко изглежда нормално и е ясно, че градусите по Целзий и градусите по Целзий всъщност са едно и също нещо. Много е вероятно всеки, който чете тази статия, да е чувал тази история повече от веднъж. Въпреки това, има една особеност по отношение на начина, по който Целзий е определил своята скала; малцина знаят за това, защото противоречи не само на текущата дефиниция на градусите по Целзий, но дори и на здравия разум.

По някаква необяснима причина в оригиналната си работа Целзий определя точката на кипене на водата като 0 по своята скала, а точката на замръзване като 100. Това е изненадващо и напълно контраинтуитивно, тъй като е очевидно, че врящата вода е с по-висока температура от леда в точката на топене.

Приносът на Карол Линей

Въпреки неудобното определение на референтните точки на скалата, потенциалът за опростяване на тълкуването на температурните измервания с помощта на скалата по Целзий беше очевиден. Целзий умира две години след публикуването на своята температурна скала и почти веднага шведският таксономист Карол Линей предлага това, което е било в съзнанието на всички учени по това време: скалата на Целзий да бъде обърната. По този начин точката на топене на водата беше зададена като 0 на скалата, а точката на кипене като 100.

От този момент нататък температурната скала по Целзий започва да се разпространява в научната общност по света и в крайна сметка сред останалата част от населението.

Раждането на настоящата скала на Целзий

В продължение на 200 години температурната скала, изобретена от Целзий и обърната от Линей, се наричаше скала по Целзий, както я беше нарекъл нейният създател. Въпреки това през 1948 г. Генералната конференция по мерки и теглилки предложи преименуването на градусите на скалата в градуси по Целзий в чест на нейния създател.

На същата конференция бяха променени и референтните точки на скалата. Всъщност от 1948 г. новата скала на Целзий престава да бъде независима температурна скала със собствени референтни точки и започва да зависи от абсолютната температурна скала или скалата на Келвин. Тази скала се определя въз основа на тройната точка на водата (температура и условия на налягане, при които трите фази съществуват едновременно: твърдо, течно и газообразно).

Тази температура беше определена като точно 273,16 K, така че нормалната точка на топене на водата ще бъде 276,15 K. Тази температура сега се определя като нула по новата скала на Целзий или 0 °C.

Просто казано, нулата на скалата на Целзий остава същата като оригиналната скала по Целзий (т.е. след инверсията на Линей). Втората референтна точка обаче престава да бъде точката на кипене на водата и се превръща в нула на термодинамичната температурна скала или абсолютна нула, съответстваща на -273,15 °C.

Заключение

Градуси по Целзий и градуси по Целзий са две тясно свързани единици за температура. Първоначалната концепция на създателя на стоградусовата скала, Андерс Целзий, не съвпада с това, което сега обичайно познаваме като градуси по Целзий или по този въпрос с това, което познаваме като градуси по Целзий. Това е така, защото Целзий по някаква причина дефинира своята скала обърната, давайки стойност 100 при точката на замръзване и 0 при точката на кипене на водата.

Въпреки това, фактът, че скалата е била „коригирана“ малко след създаването й и е станала популярна, както я познаваме днес, означава, че тази ранна обърната форма на скалата по Целзиградус е погребана в аналите на историята на науката.

Въпреки това все още има фундаментална, макар и фина разлика между коригираната скала на Целзий, която се използва повече от 200 години, и това, което днес познаваме като скала на Целзий. Оригиналът беше независима температурна скала, дефинирана по отношение на точките на топене и кипене на водата; докато втората, скалата на Целзий, е подчинена скала на скалата на Келвин и следователно вече не зависи от точките на топене и кипене на водата, а от тройната точка и абсолютната нула, които определят споменатата абсолютна скала на температурата.

Въпреки това новата дефиниция на градусите по Целзий е такава, че точката на топене на водата все още е нула по скалата (0°C), а точката на кипене все още е 100°C, поне до втория знак след десетичната запетая. Поради тази причина няма значителна разлика между двете единици за температура и за всички практически цели те могат да се използват взаимозаменяемо, сякаш са една и съща единица.

Препратки

mm
Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

Artículos relacionados