Celsius-fok (°C) – definíció, olvadás- és forráspont, SI-egység

1742-ben Anders Celsius elkészítette a mai Celsius-féle hőmérsékleti skála "fordított" változatát. Ezen a skálán a nulla a víz forráspontja, a 100 pedig a jég olvadáspontja volt. Kísérleteiről a Két tartósan fennálló fokozat megfigyelései egy hőmérőn című tanulmányában írt. Kimutatta, hogy a jég olvadáspontját alapvetően nem befolyásolja a légnyomás. A jég ugyanolyan hőmérsékleten változott vízzé, akár a tengerszinten, akár egy hegyen volt. A víz forráspontjára ez nem volt igaz. Kevesebb nyomáson (egy hegyen) könnyebben forrna. Úgy döntött, hogy a hőmérsékleti skála nulláját (a víz forráspontját) a tengerszinten szokásos légnyomásnál állapítja meg. Ezt a nyomást egy atmoszférának nevezik. 1954-ben a 10. CGPM (Általános Súly- és Mértékügyi Konferencia) 4. határozata meghatározta, hogy pontosan mi az egy szabványos atmoszféra (101,325 kPa vagy 14,6959 psi).  

1744-ben, Anders Celsius halálának évében a híres svéd botanikus, Carolus Linnaeus (1707-1778) Celsius skálájának fordított változatát használta, amikor megvásárolta első hőmérőjét. Ez olyan skálát tartalmazott, ahol a nulla a jég olvadáspontját, a 100 pedig a víz forráspontját jelentette, hasonlóan ahhoz, ahogyan ma használjuk. Az üvegházaiban használatos, egyedi "Linné-hőmérőt" Daniel Ekström, Svédország akkori vezető tudományos műszergyártója készítette. Ekström műhelye a stockholmi csillagvizsgáló alagsorában volt. Ahogy a modern kommunikáció előtti korban gyakran előfordult, számos fizikus, tudós és műszerész érdeme, hogy egymástól függetlenül készítették ugyanazt a mérőskálát; köztük volt Pehr Elvius, a Svéd Királyi Tudományos Akadémia titkára (amelynek műszerészműhelye volt), akivel Linnaeus is beszélt; Christin of Lyons; Daniel Ekström, a műszerész; és Mårten Strömer (1707-1770), aki Anders Celsiusnál tanult csillagászatot.

Az első ismert dokumentum, amely a hőmérsékletet ebben a modern "előremenő" Celsius-skálában közli, az 1745. december 16-án kelt Hortus Upsaliensis című írás, amelyet Linné egyik tanítványának, Samuel Nauclérnek írt. Ebben Linnaeus az Uppsalai Egyetem botanikus kertjében lévő narancsudában uralkodó hőmérsékletről számolt be:

...mivel a caldarium (az üvegház meleg része) az ablakok szögének köszönhetően, pusztán a napsugarak hatására, olyan hőt kap, hogy a hőmérő gyakran eléri a 30 fokot, bár a lelkes kertész általában ügyel arra, hogy ne emelkedjen 20-25 foknál magasabbra, télen pedig ne menjen 15 fok alá....

A következő 204 évben a tudományos és hőmérő közösségek világszerte ezt a skálát "centigráti skálának" nevezték. A Celsius-fokos skálán mért hőmérsékleteket gyakran "fok" vagy "Celsius-fok" néven jelentették. A hőmérsékletértékek jelzése ezen a skálán a °C volt (az évek során többféle formátumban is). Mivel a "centigrade" a spanyol és a francia nyelvben egy szögmérési egység (a derékszög századrésze) spanyol és francia neve is volt, és más nyelvekben is hasonló jelentéssel bírt, a "centimálfok" kifejezést akkor használták, amikor a nemzetközi kommunikációhoz nagyon pontos, egyértelmű nyelvezetre volt szükség, például a Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Hivatal (BIPM) által. A 9. CGPM (Általános Súly- és Mértékügyi Konferencia) és a CIPM (Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Bizottság) 1948-ban hivatalosan úgy döntött, hogy a "Celsius-fok" (jele: °C) kifejezést használja.

Három oka volt annak, hogy 1948-ban a Celsius szó használata mellett döntöttek:

1. Az összes elterjedt hőmérsékleti skála egységét egy hozzájuk szorosan kapcsolódó személyről nevezték el - Kelvin, Celsius, Fahrenheit, Réaumur és Rankine.
2. A °C szimbólum, amelyet évszázadokon át a Celsius-fok megnevezéssel együtt használtak, továbbra is használható volt, de mostantól Celsius-fokot jelentett. (Linnaeusnak fontos része volt a modern skála kialakításában, de Celsius fejlesztette ki először).
3. Az új elnevezés azt jelentette, hogy a centigráda ismét csak a szögmérés francia nyelvű egységének elnevezését jelenthette.

Közel két évtizedbe telt azonban, mire az iskolai tankönyvekben a Celsius fokról Celsius fokra váltottak, és sokan még ma is a régi elnevezést használják.

• A Celsius-skálán a víz 0°-on fagy meg, 100°-on pedig forr.
• A szobahőmérséklet körülbelül 20 °C.
• Az abszolút nulla (a lehető leghidegebb hőmérséklet) -273,15 °C.
• Az Antarktiszon a tél -80 és -90 °C között lehet.
• Az emberi test hőmérséklete általában 37 °C.

• Ahhoz, hogy egy Celsius-fokos hőmérsékletet kelvinre váltsunk, 273,15-öt kell hozzáadni. Például a 0 Celsius-fok, amely a víz fagyási hőmérséklete, 273,15 kelvin.
• Ahhoz, hogy a kelvinben megadott hőmérsékletet Celsius-fokokká alakítsuk, 273,15-öt kell levonni. Például 310 K megfelel 36,85 °C-nak, ami körülbelül az emberi test hőmérsékletének felel meg.
• Ahhoz, hogy a Celsius-fokos hőmérsékletet Fahrenheit-fokossá alakítsuk, meg kell szorozni 9/5-tel, és hozzá kell adni 32-t: F = (9/5)C + 32.
• Ahhoz, hogy a Fahrenheit fokban mért hőmérsékletet Celsius fokra váltsuk, 32-t kell levonni, és az eredményt meg kell szorozni 5/9-cel: C = (F - 32) * 5/9.