Stupnica Celzia (Celsius) — definícia, meranie a prevody teplôt

V roku 1742 vytvoril Anders Celsius "obrátenú" verziu modernej Celsiovej teplotnej stupnice. V tejto stupnici bola nula bodom varu vody a 100 bodom topenia ľadu. Vo svojom článku Pozorovania dvoch pretrvávajúcich stupňov na teplomere písal o svojich experimentoch. Ukázal, že na teplotu topenia ľadu v podstate nemá vplyv tlak vzduchu. Ľad by sa zmenil na vodu pri rovnakej teplote, či už by bol na úrovni mora alebo na hore. To však neplatilo pre bod varu vody. Pri nižšom tlaku (na horách) by vrela ľahšie. Rozhodol sa, že nula na jeho teplotnej stupnici (bod varu vody) bude stanovená na úrovni štandardného barometrického tlaku na úrovni mora. Tento tlak je známy ako jedna atmosféra. V roku 1954 sa v rezolúcii č. 4 10. zasadnutia CGPM (Generálnej konferencie pre miery a váhy) stanovilo, čo presne je jedna štandardná atmosféra (101,325 kPa alebo 14,6959 psi).  

V roku 1744, keď zomrel Anders Celsius, použil slávny švédsky botanik Carolus Linnaeus (1707-1778) obrátenú verziu Celsiovej stupnice, keď si kúpil svoj prvý teplomer. Táto stupnica mala nulu, ktorá predstavovala teplotu topenia ľadu, a 100 predstavovala teplotu varu vody, podobne ako ju používame dnes. Linnéov teplomer, ktorý používal vo svojich skleníkoch, mu na mieru vyrobil Daniel Ekström, vtedajší popredný švédsky výrobca vedeckých prístrojov. Ekströmova dielňa sa nachádzala v suteréne štokholmského observatória. Ako sa to často stávalo v tomto období pred modernými komunikáciami, mnohí fyzici, vedci a výrobcovia prístrojov majú zásluhu na tom, že nezávisle od seba vyrobili rovnakú stupnicu merania; medzi nimi boli Pehr Elvius, tajomník Kráľovskej švédskej akadémie vied (ktorá mala dielňu na výrobu prístrojov), s ktorým Linnaeus tiež hovoril; Christin z Lyonu; Daniel Ekström, výrobca prístrojov; a Mårten Strömer (1707 - 1770), ktorý študoval astronómiu u Andersa Celsia.

Prvým známym dokumentom, v ktorom sa uvádzajú teploty v tejto modernej "prednej" Celziovej stupnici, je dokument Hortus Upsaliensis zo 16. decembra 1745, ktorý Linné napísal svojmu študentovi Samuelovi Nauclerovi. Linnaeus v ňom uvádzal teploty v oranžérii v botanickej záhrade univerzity v Uppsale:

...pretože kaldárium (horúca časť skleníka) vďaka uhlu okien, len vďaka slnečným lúčom, získava také teplo, že teplomer často dosahuje 30 stupňov, hoci zanietený záhradník zvyčajne dbá na to, aby teplota nestúpla na viac ako 20 až 25 stupňov a v zime nie pod 15 stupňov...

Nasledujúcich 204 rokov sa táto stupnica vo vedeckej a teplomernej komunite na celom svete nazývala "stupnica podľa stupňov". Teploty na stupnici sa často uvádzali ako "stupne" alebo "stupne Celzia". Symbol pre hodnoty teploty na tejto stupnici bol °C (v priebehu rokov vo viacerých formátoch). Keďže názov "centigrade" bol zároveň španielskym a francúzskym jazykovým názvom pre jednotku uhlovej miery (stotina pravého uhla) a mal podobný význam aj v iných jazykoch, výraz "centimeter" sa používal vtedy, keď sa pre medzinárodnú komunikáciu vyžadoval veľmi presný a jasný jazyk, napríklad v Medzinárodnom úrade pre miery a váhy (BIPM). 9. CGPM (Generálna konferencia pre miery a váhy) a CIPM (Medzinárodný výbor pre miery a váhy) v roku 1948 oficiálne rozhodli o používaní "stupňa Celzia" (symbol: °C).

V roku 1948 sa rozhodlo o používaní slova Celsius z troch dôvodov:

1. Všetky bežné teplotné stupnice majú svoje jednotky pomenované podľa niekoho, kto je s nimi úzko spojený - Kelvin, Celzius, Fahrenheit, Réaumur a Rankine.
2. Symbol °C, ktorý sa po stáročia používal v spojení s názvom centigrade, sa mohol používať aj naďalej, ale teraz znamenal stupeň Celzia. (Dôležitú časť modernej stupnice mal Linnaeus, ale Celsius ju vyvinul ako prvý).
3. Nový názov znamenal, že centigrade mohol opäť znamenať len francúzsky názov jednotky uhlovej miery.

Trvalo však takmer dve desaťročia, kým sa v školských učebniciach zmenil stupeň Celzia na stupeň Celzia, a mnohí ľudia dodnes používajú starý názov.

• Na Celziovej stupnici voda mrzne pri 0° a vrie pri 100°.
• Izbová teplota je približne 20 °C.
• Absolútna nula (najchladnejšia možná teplota) je -273,15 °C.
• Zimy na Antarktíde môžu mať teplotu od -80 do -90 °C.
• Teplota ľudského tela je zvyčajne 37 °C.

• Na premenu teploty v stupňoch Celzia na kelviny je potrebné pripočítať 273,15. Napríklad 0 stupňov Celzia, čo je teplota, pri ktorej voda zamrzne, je 273,15 kelvinov.
• Ak chcete premeniť teplotu v kelvinoch na stupne Celzia, musíte odpočítať 273,15. Napríklad 310 K je rovnaká teplota ako 36,85 °C, čo je približne teplota ľudského tela.
• Ak chcete zmeniť teplotu v stupňoch Celzia na stupne Fahrenheita, musíte ju vynásobiť 9/5 a pripočítať 32: F = (9/5)C + 32.
• Ak chcete zmeniť teplotu v stupňoch Fahrenheita na stupne Celzia, musíte od výsledku odpočítať 32 a vynásobiť ho 5/9: C = (F - 32) * 5/9.