攝氏度(英文名稱Celsius Degree )是攝氏溫標的計量單位,符號℃,它含義是指在1標準大氣壓下,純凈的冰水混合物的溫度為 0℃,水的沸點為100℃,其間平均分為 100份,每一等份為1度,記作 1℃。1948年國際計量大會將攝氏度納入國際單位制(SI)。
攝氏度最早由瑞典物理學家安德斯·攝爾修斯(Anders Celsius)于1742年建立的一種經驗溫標,又稱百分度溫標,是目前世界上使用較為廣泛的一種溫標。
起源
攝氏度是瑞典物理學家安德斯·攝爾修斯(Anders Celsius)在1742年提出來的。1743年,克利斯指出,這種溫標的定點不符合越熱的物體溫度越高的習慣。攝爾修斯辭世一年后的1745年,他生前的同事——卡爾?馮?林奈(Carl von Linné),把冰點與沸點的度數顛倒(即水的沸點與冰的熔點分別定為100℃和0℃)過來,這就是現在還在使用的攝氏溫標。不過,另有人說,這一“顛倒”工作是安德斯·攝爾修斯的另一位同事——他的繼任者馬丁·斯特勞莫爾在1750年做的。此外同時期的許多科學家也被認為獨立開發了這種倒置的攝氏溫標。1948年國際計量大會決議,以的名字命名攝氏溫度和國際溫標的國際攝氏溫度單位——攝氏度,符號為℃。
基本定義
瑞典物理學家起初以標準大氣壓下的水的冰融點為100度沸點為0度,并將玻璃毛細管中水銀柱的間隔分成100格每格定為1攝氏度。這種分法的溫度計,人們使用起來很不習慣。第二年,他的學生法國人克利斯光限個固定點的溫度值顛倒過來,即冰點為0度,沸點為100度。由于這個溫度標準符合自然規律,符合人們的習慣,該定義中的冰點被改為0℃,水沸點被改為100℃。其單位名稱和符號也被早期的1927年國際溫標所采用。1948年國際計量大會決議,用安德斯·攝爾修斯命名攝氏溫度和國際溫標的國際攝氏溫度單位——攝氏度,替代之前的單位名稱百分度,符號仍為℃。在攝氏溫度中,水三相點被定義為0.01℃。在與攝氏溫度相對應的國際攝氏溫度中,從1960年起水三相點被定義為0.01℃,而在一個標準大氣壓下的冰點和水沸點分別非常接近但并不再等于0℃和100℃。實行國際溫標以后,如無特別說明,以℃為單位的溫度,指數值比熱力學溫度小273.15的攝氏溫度或當時采用的國際溫標的國際攝氏溫度,而非歷史上的攝氏溫標。
單位換算
熱力學溫度T與冰點的熱力學溫度T0的差值定義了熱力學溫度的一個特別表示——攝氏溫度,
用符號t表示,即t=T-T0
攝氏溫度與熱力學溫度的數值關系是:t/℃=T/K-273.15
國際溫標ITS–90同時采用開爾文單位和攝氏度單位,采用開爾文時,用T90標記;采用攝氏度時,用t90標記。
在全溫度范圍:t90/℃=T90/K-273.15
實行國際溫標以后,如無特別說明,以℃為單位的溫度,指數值比熱力學溫度小273.15的攝氏溫度或當時采用的國際溫標的國際攝氏溫度,而非歷史上的攝氏溫標。
常見溫度,如,在標準大氣壓下,水到達 100℃時沸騰。30℃的室外溫度使人感覺很熱,20℃的室內溫度使人感覺溫暖舒適,
2℃的室外溫度使人覺得很冷,水在 0°C時結冰。
常見溫度
日常生活
攝氏度是人們日常生活中最常用的溫度刻度。我們使用它來測量室內和室外溫度、食品儲存溫度、烹飪[rèn]溫度、天氣預報等。例如,通常認為20℃到21℃是室內溫度的舒適范圍。
醫學
醫療領域使用攝氏度來測量人體溫度。正常體溫通常被認為是36.5°C到37.5°C之間。
科學研究
在科學研究中,攝氏度常用于測量實驗室中的溫度,以及研究物質的性質和相變。
氣象學
攝氏度被廣泛用于環境監測和氣候研究中,幫助科學家們了解地球表面和大氣層的溫度變化;同時,天氣預報通常使用攝氏度來報告溫度。這有助于公眾了解天氣狀況,以及采取相應的措施。
工程
工程領域需要在設計和制造過程中考慮溫度。攝氏度通常用于測量和控制工程中的溫度。
烹飪
烹飪中的食材溫度和烹飪時間通常以攝氏度來指導,確保食物被適當烹飪。
測量方法
常見的水銀體溫計有水銀溫度計、電子式體溫計和紅外體溫計三種。
水銀體溫計
水銀體溫計是最常見的體溫計,可使隨體溫升高的水銀柱保持原有位置,便于使用者隨時觀測。玻璃結構比較致密,汞的性能非常穩定,具有示值準確、穩定性高的特點,還有價格低廉、不用外接電源的優點。但存在容易破碎并發生水銀污染,測量時間比較長,對急重病患者、老人、嬰幼兒等使用不方便,讀數不便捷等缺點。測量部位通常是口溫、腋溫、肛溫。
電子式體溫計
電子式體溫計利用某些物質的物理參數(如電阻、電壓、電流等)與環境溫度之間存在的確定關系,將體溫以數字的形式顯示出來,讀數清晰,攜帶方便。不足之處在于示值準確度受電子元件及電池供電狀況等因素影響,不如水銀溫度計。電子體溫計由溫度傳感器、液晶顯示器、紐扣電池、專用集成電路及其他電子元器件組成,能快速準確測量人體體溫,具有讀數方便、測量時間短、測量精度高、能記憶并有蜂鳴提示的優點。電子體溫計不含汞,對人體及周圍環境無害,特別適合于家庭、醫院等場合使用。
紅外體溫計
紅外體溫計既可以測量耳溫,也可以測量額溫,具有雙功能模式。紅外體溫計利用黑輻射原理測量人體體溫,采用的紅外傳感器吸收人體輻射的紅外線,通過非接觸的方法感應人體的體溫,具有測量時間快、讀數方便和使用安全等優點,適用于測量嬰幼兒、老年人及需頻繁測量體溫的人群。
除此之外還有片式體溫計、藥片式內服體溫計等不常用的新型體溫計。
相關單位
華氏溫標
在1709~1714年間,物理學家、發明家、儀器制造商與玻璃工華倫海特,把冰、水和氯化銨的混和物平衡溫度定為0°F,人體溫度定為96°F(如以今天人的平均標準體溫37℃計算,應為98.6°F),其間分為96格,每格為1°F。1724年,他又把水的沸點定為212°F;遺憾的是,他沒有把冰的熔點定為0°F,而是定為32°F。這就是目前歐美的一些國家,以及中國香港、澳門等地區還在普遍使用的“華氏溫標”。熱力學溫度(K)和攝氏度(℃),是中國現在僅有的兩種溫度法定計量單位,也是國際單位制中溫度僅有的兩種法定計量單位;華氏溫標、列氏溫標與蘭氏溫標已被廢棄,非特殊情況不得使用。熱力學溫度(K)、攝氏度(℃)與華氏溫度(°F)的換算關系是:1K=1℃=1.8°F。
列氏溫標
1730年,法國博物學家、物理學家、昆蟲學家和發明家列奧繆爾研制了一種酒精溫度計,把水的冰點定為0°R,水的沸點定為80°R,其間分為80格,每格為1°R。這就是“列氏溫標”,列氏溫標僅在法國和德國的部分場合使用。Re 表示列氏度,°Re為列氏度的單位;C表示攝氏度,℃為攝氏度的單位。Re = 0.8C,1°Re = 1.25℃。
開氏溫標
1848年,英國物理學家威廉·湯姆森即開爾文勛爵,提出了“熱力學溫標”。他還在1854年指出,只需選用一個固定點的數值,這種溫標就完全確定了,這個點就是“絕對零度”。然而,在實際建立熱力學溫度單位的時候,考慮到歷史傳統和當時的技術條件,他不得不沿用攝爾修斯的0~100℃的間隔作為100個溫度間隔,即每個間隔為1個開氏度(1°K)。這就是至今還在科學研究中被普遍使用的“開爾文溫標”,簡稱“開氏溫標”,也稱“理想氣體溫標”“熱力學絕對溫標”等。開氏溫標的特點是,與物體的任何性質無關,熱力學溫度只與熱量有關。開氏溫標的優點是,不受測溫物質的影響,解除了測溫物質因為凝固和汽化而受到的限制。K 代表開爾文溫度,C 代表攝氏度溫度,將溫度從攝氏度轉換為開爾文換算關系為K=C+373.15。
蘭氏溫標
美國工程界迄今還在使用的“蘭氏溫標”,由“他所在時代的天才”——英國發明家和土木工程師威廉·約翰·麥夸恩·蘭金發明。蘭氏溫度的單位是°R。因為蘭氏溫標也是以水的三相點(273.16K)為起點,所以也是一種“絕對溫標”。蘭氏度=(攝氏度+273.15)×9/5
相關寫法
在寫攝氏度的符號時,不能把 ℃“°”與“C”分開,如把攝氏溫度范圍寫成“37°-38C”是錯誤的,應寫成“37 ℃-38 ℃”或“37-38 ℃”。同時在溫度數字和“°”代號之間應留有空隙,但“°””與C之間則不留空。
參考資料 >
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新冠肺炎防控時期,如何正確使用體溫計?.健康界.2023-11-29
實驗室造出迄今最冷物質,溫度僅比絕對零度高十億分之一攝氏度.上觀.2023-11-29
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