摄氏度
摄氏度(英文名称Celsius Degree ),它含义是指在1标准大气压下,纯净的冰水混合物的温度为 0℃,水的沸点为100℃,其间平均分为 100份,每一等份为1度,记作 1℃。摄氏度已纳入国际单位制(SI)。
摄氏度最早由瑞典物理学家安德斯·摄尔修斯(Anders Celsius)于1742年建立的一种经验温标,又称百分度温标,是目前世界上使用较为广泛的一种温标。1948年国际计量大会决议,以的名字命名摄氏温度和国际温标的国际摄氏温度单位——摄氏度,符号为℃。
起源
摄氏度是瑞典物理学家安德斯·摄尔修斯(Anders Celsius)在1742年提出来的。1743年,克利斯指出,这种温标的定点不符合越热的物体温度越高的习惯。安德斯·摄尔修斯辞世一年后的1745年,他生前的同事——卡尔?冯?林奈(Carl von Linné),把冰点与沸点的度数颠倒(即水的沸点与冰的熔点分别定为100℃和0℃)过来,这就是现在还在使用的摄氏温标。不过,另有人说,这一“颠倒”工作是摄尔修斯的另一位同事——他的继任者马丁·斯特劳莫尔在1750年做的。1948年国际计量大会决议,以的名字命名摄氏温度和国际温标的国际摄氏温度单位——摄氏度,符号为℃。
基本定义
瑞典物理学家起初以标准大气压下的水的冰融点为100度沸点为0度,并将玻璃毛细管中水银柱的间隔分成100格每格定为1摄氏度。这种分法的温度计,人们使用起来很不习惯。第二年,他的学生法国人克利斯光限个固定点的温度值颠倒过来,即冰点为0度,沸点为100度。由于这个温度标准符合自然规律,符合人们的习惯,该定义中的冰点被改为0℃,水沸点被改为100℃。其单位名称和符号也被早期的1927年国际温标所采用。1948年国际计量大会决议,用安德斯·摄尔修斯命名摄氏温度和国际温标的国际摄氏温度单位——摄氏度,替代之前的单位名称百分度,符号仍为℃。在摄氏温度中,水三相点被定义为0.01℃。在与摄氏温度相对应的国际摄氏温度中,从1960年起水三相点被定义为0.01℃,而在一个标准大气压下的冰点和水沸点分别非常接近但并不再等于0℃和100℃。实行国际温标以后,如无特别说明,以℃为单位的温度,指数值比热力学温度小273.15的摄氏温度或当时采用的国际温标的国际摄氏温度,而非历史上的摄氏温标。
单位换算
热力学温度T与冰点的热力学温度T0的差值定义了热力学温度的一个特别表示——摄氏温度,
用符号t表示,即t=T-T0
摄氏温度与热力学温度的数值关系是:t/℃=T/K-273.15
国际温标ITS–90同时采用开尔文单位和摄氏度单位,采用开尔文时,用T90标记;采用摄氏度时,用t90标记。
在全温度范围:t90/℃=T90/K-273.15
实行国际温标以后,如无特别说明,以℃为单位的温度,指数值比热力学温度小273.15的摄氏温度或当时采用的国际温标的国际摄氏温度,而非历史上的摄氏温标。
常见温度,如,在标准大气压下,水到达 100℃时沸腾。30℃的室外温度使人感觉很热,20℃的室内温度使人感觉温暖舒适,
2℃的室外温度使人觉得很冷,水在 0°C时结冰。
常见温度
日常生活
摄氏度是人们日常生活中最常用的温度刻度。我们使用它来测量室内和室外温度、烹温度、天气预报等。例如,通常认为20℃到21℃是室内温度的舒适范围。
医学
医疗领域使用摄氏度来测量人体温度。正常体温通常被认为是36.5°C到37.5°C之间。
科学研究
在科学研究中,摄氏度常用于测量实验室中的温度,以及研究物质的性质和相变。
气象学
天气预报通常使用摄氏度来报告温度。这有助于公众了解天气状况,以及采取相应的措施。
工程
工程领域需要在设计和制造过程中考虑温度。摄氏度通常用于测量和控制工程中的温度。
烹饪
烹饪中的食材温度和烹饪时间通常以摄氏度来指导,确保食物被适当烹饪。
测量方法
常见的水银体温计有水银温度计、电子式体温计和红外体温计三种。
水银体温计
水银体温计是最常见的体温计,可使随体温升高的水银柱保持原有位置,便于使用者随时观测。玻璃结构比较致密,汞的性能非常稳定,具有示值准确、稳定性高的特点,还有价格低廉、不用外接电源的优点。但存在容易破碎并发生水银污染,测量时间比较长,对急重病患者、老人、婴幼儿等使用不方便,读数不便捷等缺点。测量部位通常是口温、腋温、肛温。
电子式体温计
电子式体温计利用某些物质的物理参数(如电阻、电压、电流等)与环境温度之间存在的确定关系,将体温以数字的形式显示出来,读数清晰,携带方便。不足之处在于示值准确度受电子元件及电池供电状况等因素影响,不如水银温度计。电子体温计由温度传感器、液晶显示器、纽扣电池、专用集成电路及其他电子元器件组成,能快速准确测量人体体温,具有读数方便、测量时间短、测量精度高、能记忆并有蜂鸣提示的优点。电子体温计不含汞,对人体及周围环境无害,特别适合于家庭、医院等场合使用。
红外体温计
红外体温计既可以测量耳温,也可以测量额温,具有双功能模式。红外体温计利用黑辐射原理测量人体体温,采用的红外传感器吸收人体辐射的红外线,通过非接触的方法感应人体的体温,具有测量时间快、读数方便和使用安全等优点,适用于测量婴幼儿、老年人及需频繁测量体温的人群。
除此之外还有片式体温计、药片式内服体温计等不常用的新型体温计。
相关单位
华氏温标
在1709~1714年间,物理学家、发明家、仪器制造商与玻璃工华伦海特,把冰、水和氯化铵的混和物平衡温度定为0°F,人体温度定为96°F(如以今天人的平均标准体温37℃计算,应为98.6°F),其间分为96格,每格为1°F。1724年,他又把水的沸点定为212°F;遗憾的是,他没有把冰的熔点定为0°F,而是定为32°F。这就是目前欧美的一些国家,以及中国香港、澳门等地区还在普遍使用的“华氏温标”。热力学温度(K)和摄氏度(℃),是中国现在仅有的两种温度法定计量单位,也是国际单位制中温度仅有的两种法定计量单位;华氏温标、列氏温标与兰氏温标已被废弃,非特殊情况不得使用。热力学温度(K)、摄氏度(℃)与华氏温度(°F)的换算关系是:1K=1℃=1.8°F。
列氏温标
1730年,法国博物学家、物理学家、昆虫学家和发明家列奥缪尔研制了一种酒精温度计,把水的冰点定为0°R,水的沸点定为80°R,其间分为80格,每格为1°R。这就是“列氏温标”,列氏温标仅在法国和德国的部分场合使用。Re 表示列氏度,°Re为列氏度的单位;C表示摄氏度,℃为摄氏度的单位。Re = 0.8C,1°Re = 1.25℃。
开氏温标
1848年,英国物理学家威廉·汤姆森即开尔文勋爵,提出了“热力学温标”。他还在1854年指出,只需选用一个固定点的数值,这种温标就完全确定了,这个点就是“绝对零度”。然而,在实际建立热力学温度单位的时候,考虑到历史传统和当时的技术条件,他不得不沿用摄尔修斯的0~100℃的间隔作为100个温度间隔,即每个间隔为1个开氏度(1°K)。这就是至今还在科学研究中被普遍使用的“开尔文温标”,简称“开氏温标”,也称“理想气体温标”“热力学绝对温标”等。开氏温标的特点是,与物体的任何性质无关,热力学温度只与热量有关。开氏温标的优点是,不受测温物质的影响,解除了测温物质因为凝固和汽化而受到的限制。K 代表开尔文温度,C 代表摄氏度温度,将温度从摄氏度转换为开尔文换算关系为K=C+373.15。
兰氏温标
美国工程界迄今还在使用的“兰氏温标”,由“他所在时代的天才”——英国发明家和土木工程师威廉·约翰·麦夸恩·兰金发明。兰氏温度的单位是°R。因为兰氏温标也是以水的三相点(273.16K)为起点,所以也是一种“绝对温标”。兰氏度=(摄氏度+273.15)×9/5
相关写法
在写摄氏度的符号时,不能把 ℃“°”与“C”分开,如把摄氏温度范围写成“37°-38C”是错误的,应写成“37 ℃-38 ℃”或“37-38 ℃”。同时在温度数字和“°”代号之间应留有空隙,但“°””与C之间则不留空。
参考资料
摄氏度.中国大百科全书.2023-11-27
热力学温度(开尔文,K).香港特别行政区创新科技署.2023-11-27
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温度计的前世今生.中国大百科全书.2023-11-28
摄氏温度.中国大百科全书.2023-11-27
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最佳人体舒适温度是多少?.中国气象局.2023-11-30
新冠肺炎防控时期,如何正确使用体温计?.健康界.2023-11-29
实验室造出迄今最冷物质,温度仅比绝对零度高十亿分之一摄氏度.上观.2023-11-29
气温.国家气象信息中心.2023-11-29
关于天气播报中的“摄氏度”与“度”.全椒县人民政府.2023-11-29
温度的测量与控制.清华大学出版社.2023-11-29
日常烹饪方式和温度需讲究.人民网.2023-11-29
GB 31654-2021 《食品安全国家标准 餐饮服务通用卫生规范》标准解读.中国标准化研究院.2023-11-29
体温计.中国大百科全书.2023-11-29
普通诊察器械.中国大百科全书.2023-11-29
温度计的前世今生.中国大百科全书.2023-11-28