เซลเซียสและเซนติเกรดต่างกันอย่างไร?

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


มาตราส่วนเซลเซียสเป็นหนึ่งในมาตราส่วนอุณหภูมิที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก มันวัดอุณหภูมิในรูปขององศาเซลเซียส ซึ่งแสดงด้วยสัญลักษณ์ °C ซึ่งแต่เดิมกำหนดไว้ว่าเป็นหนึ่งในร้อยของความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างจุดเยือกแข็งและจุดเดือดของน้ำ

ทุกวันนี้มีการใช้มาตราส่วนอุณหภูมินี้ในเกือบทุกประเทศในโลก ยกเว้น 5 ประเทศที่ยังคงใช้มาตราส่วนฟาเรนไฮต์ นอกจากนี้ยังเป็นมาตราส่วนอุณหภูมิที่ใช้เป็นเลิศในด้านวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ

อย่างไรก็ตาม มีมาตราส่วนที่ 2 ปรากฏขึ้นเสมอเมื่อพูดถึงมาตราส่วนเซลเซียส นั่นคือมาตราส่วนเซนติเกรด แต่มาตราส่วนเซนติเกรดไม่เหมือนกับมาตราส่วนเซลเซียสใช่หรือไม่ คำตอบสำหรับคำถามนี้มีทั้งใช่และไม่ใช่ อาจกล่าวได้ว่าองศาเซลเซียสเป็นวิธีที่เรียกว่าองศาเซลเซียสในสมัยก่อน อย่างไรก็ตาม ความสัมพันธ์ระหว่างหน่วยอุณหภูมิทั้งสองนี้ค่อนข้างซับซ้อนกว่าเล็กน้อย เนื่องจากมีความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างสองหน่วยที่เป็นหัวข้อของบทความนี้

มาตราส่วนเซลเซียสเดิมหรือมาตราส่วนเซนติเกรด

การประดิษฐ์สเกลเซลเซียสนั้นยกเครดิตให้กับนักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์ชาวสวีเดน แอนเดอร์ เซลเซียส เซลเซียสเสนอมาตราส่วนอุณหภูมิในปี ค.ศ. 1742 ซึ่งใช้เป็นจุดอ้างอิงของอุณหภูมิหลอมละลายของน้ำแข็ง (หรือจุดเยือกแข็งของน้ำที่เหมือนกัน) และจุดเดือดของน้ำที่ระดับน้ำทะเล นั่นคือ ที่ความดันประมาณ 1 atm.

เซลเซียสตระหนักว่าจุดเดือดของของเหลวแปรผันตามความดัน ดังนั้นวิธีการกำหนดอุณหภูมิของเขาจึงทำซ้ำได้มากกว่าฟาเรนไฮต์ที่กำหนดไว้เมื่อเกือบ 20 ปีก่อน

เพื่อให้การใช้งานและการตีความง่ายขึ้น เซลเซียสตัดสินใจแบ่งช่วงอุณหภูมิดังกล่าวด้วย 100 หน่วย ซึ่งเขาเรียกว่า องศาเซลเซียส ซึ่งหมายถึงหารด้วย 100 องศา หลายปีต่อมาและหลังจากการมรณกรรมของเขา (ซึ่งค่อนข้างจะแก่ก่อนวัยอันควรด้วยวัย 42 ปี) พวกเขาตั้งชื่อองศาเซลเซียสเพื่อเป็นเกียรติแก่เขาและเพื่อยกย่องคุณูปการด้านวิทยาศาสตร์มากมายของเขา

แอนเดอร์ส เซลเซียส
แอนเดอร์ส เซลเซียส

จนถึงขณะนี้ทุกอย่างดูเหมือนปกติและเป็นที่ชัดเจนว่าองศาเซลเซียสและองศาเซลเซียสเป็นสิ่งเดียวกัน มีความเป็นไปได้สูงว่าใครก็ตามที่อ่านบทความนี้เคยได้ยินเรื่องราวนี้มากกว่าหนึ่งครั้ง อย่างไรก็ตาม มีความไม่ชอบมาพากลเกี่ยวกับวิธีที่เซลเซียสกำหนดสเกลของเขา น้อยคนนักที่รู้เรื่องนี้ เพราะมันขัดกับคำจำกัดความปัจจุบันขององศาเซลเซียส แต่รวมถึงสามัญสำนึกด้วย

ด้วยเหตุผลบางอย่างที่อธิบายไม่ได้ ในงานต้นฉบับของเขา เซลเซียสกำหนดจุดเดือดของน้ำเป็น 0 ในสเกลของเขา และจุดเยือกแข็งเป็น 100 สิ่งนี้น่าประหลาดใจและสวนทางกับสัญชาตญาณโดยสิ้นเชิง เนื่องจากเห็นได้ชัดว่าน้ำเดือดมีอุณหภูมิสูงกว่าน้ำแข็งที่จุดหลอมเหลว

ผลงานของ Carolus Linnaeus

แม้จะมีคำจำกัดความที่งุ่มง่ามของจุดอ้างอิงของเครื่องชั่ง แต่ศักยภาพในการทำให้การตีความการวัดอุณหภูมิง่ายขึ้นโดยใช้มาตราส่วนเซลเซียสเซนติเกรดนั้นชัดเจน เซลเซียสตายไปสองปีหลังจากตีพิมพ์มาตราส่วนอุณหภูมิของเขา และเกือบจะในทันทีที่นักอนุกรมวิธานชาวสวีเดน Carolus Linnaeus ได้เสนอสิ่งที่อยู่ในความคิดของนักวิทยาศาสตร์ทุกคนในเวลานั้น นั่นคือให้กลับมาตราส่วนเซลเซียส ดังนั้น จุดหลอมเหลวของน้ำจึงถูกกำหนดเป็น 0 บนสเกล และจุดเดือดเป็น 100

นับจากนั้นเป็นต้นมา ระดับอุณหภูมิเซนติเกรดก็เริ่มแพร่กระจายไปทั่วชุมชนวิทยาศาสตร์ทั่วโลก และในที่สุด ในหมู่ประชากรที่เหลือ

กำเนิดมาตราส่วนเซลเซียสในปัจจุบัน

เป็นเวลา 200 ปีที่ระดับอุณหภูมิที่คิดค้นโดยเซลเซียสและกลับด้านโดย Linnaeus เรียกว่ามาตราส่วนเซนติเกรดตามที่ผู้สร้างเรียก อย่างไรก็ตาม ในปี พ.ศ. 2491 การประชุมสมัชชาว่าด้วยมาตราชั่งตวงวัดได้เสนอให้เปลี่ยนชื่อมาตราส่วนเป็นองศาเซลเซียสเพื่อเป็นเกียรติแก่ผู้สร้าง

ในการประชุมเดียวกันนั้น จุดอ้างอิงของมาตราส่วนก็เปลี่ยนไปเช่นกัน ในความเป็นจริง ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2491 มาตราส่วนเซลเซียสใหม่ไม่ได้เป็นเพียงมาตราส่วนอุณหภูมิอิสระที่มีจุดอ้างอิงของตัวเอง และเริ่มขึ้นอยู่กับมาตราส่วนอุณหภูมิสัมบูรณ์หรือมาตราส่วนเคลวิน สเกลนี้ถูกกำหนดโดยอิงจากจุดสามจุดของน้ำ (สภาวะอุณหภูมิและความดันซึ่งมีสามเฟสอยู่ร่วมกัน: ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ)

อุณหภูมินี้กำหนดไว้ที่ 273.16 K ดังนั้นจุดหลอมเหลวปกติของน้ำจะอยู่ที่ 276.15 K อุณหภูมินี้ถูกกำหนดให้เป็นศูนย์ในระดับเซลเซียสใหม่หรือ 0 °C

พูดง่ายๆ ก็คือ ศูนย์ของสเกลเซลเซียสยังคงเหมือนเดิมกับสเกลเซนติเกรดดั้งเดิม (กล่าวคือ หลังจากการผกผันของลินเนียส) อย่างไรก็ตาม จุดอ้างอิงที่สองไม่ได้เป็นจุดเดือดของน้ำและกลายเป็นศูนย์ของมาตราส่วนอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์หรือศูนย์สัมบูรณ์ ซึ่งเท่ากับ -273.15 °C

บทสรุป

องศาเซลเซียสและองศาเซลเซียสเป็นหน่วยอุณหภูมิสองหน่วยที่เกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิด แนวคิดดั้งเดิมของผู้สร้างมาตราส่วนเซนติเกรดคือ Anders Celsius ไม่ตรงกับสิ่งที่เรารู้จักกันทั่วไปในปัจจุบันว่าเป็นองศาเซลเซียสหรือสำหรับเรื่องนั้น กับสิ่งที่เราเรียกว่าองศาเซลเซียส นี่เป็นเพราะเซลเซียสกำหนดมาตราส่วนกลับด้านโดยให้ค่า 100 ที่จุดเยือกแข็งและ 0 ที่จุดเดือดของน้ำด้วยเหตุผลบางประการ

อย่างไรก็ตามข้อเท็จจริงที่ว่ามาตราส่วนนั้น “แก้ไข” ไม่นานหลังจากการสร้างและกลายเป็นที่นิยมอย่างที่เรารู้ในปัจจุบันหมายความว่ามาตราส่วนเซนติเกรดกลับหัวในยุคแรกนี้ถูกฝังอยู่ในพงศาวดารของประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์

อย่างไรก็ตาม ยังมีความแตกต่างพื้นฐานเล็กน้อยระหว่างมาตราส่วนเซลเซียสที่ถูกต้องซึ่งใช้มานานกว่า 200 ปีกับสิ่งที่เราเรียกว่ามาตราส่วนเซลเซียสในปัจจุบัน ต้นฉบับเป็นมาตราส่วนอุณหภูมิอิสระที่กำหนดในแง่ของจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของน้ำ ในขณะที่มาตราส่วนที่สองคือมาตราส่วนเซลเซียสเป็นมาตราส่วนย่อยของมาตราส่วนเคลวิน ดังนั้นจึงไม่ขึ้นอยู่กับจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของน้ำอีกต่อไป แต่ขึ้นอยู่กับจุดสามจุดและศูนย์สัมบูรณ์ที่กำหนดมาตราส่วนสัมบูรณ์ของอุณหภูมิดังกล่าว

อย่างไรก็ตาม คำจำกัดความใหม่ขององศาเซลเซียสคือจุดหลอมเหลวของน้ำยังคงเป็นศูนย์บนมาตราส่วน (0°C) และจุดเดือดยังคงเป็น 100°C เป็นอย่างน้อยถึงทศนิยมตำแหน่งที่สอง ด้วยเหตุนี้ จึงไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างหน่วยอุณหภูมิทั้งสอง และสำหรับวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติทั้งหมด สามารถใช้แทนกันได้ราวกับว่าเป็นหน่วยเดียวกัน

อ้างอิง

-โฆษณา-

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

Artículos relacionados