Der Grad Celsius (fachsprachlich nur männlich, umgangssprachlich auch sächlich) ist eine Maßeinheit der Temperatur. Die Celsius-Skala wurde 1742 durch den schwedischen Astronomen Anders Celsius eingeführt, nach welchem die Einheit 1948 auch benannt wurde. Die Celsius-Temperaturskala verwendet als Fixpunkte die Temperaturen von Gefrier- und Siedepunkt des Wassers bei Normaldruck, d. h. einem Luftdruck von 1013,25 hPa, der dazwischen liegende Bereich, gemessen mit einem Quecksilberthermometer, ist in 100 „Grad“ genannte gleich lange Abschnitte eingeteilt, was auch zu der historischen Bezeichnung „Skale des hundertteiligen Thermometers“ geführt hat.
Anders Celsius bezeichnete die Gefrierpunktstemperatur mit 100 °C und die Siedepunktstemperatur mit 0 °C. Später wurden die Temperaturwerte beider Fixpunkte zu den heute gebräuchlichen Werten umgedreht.
Eine etwas andere Darstellung findet sich in der Norm DIN 1345 (Ausgabe Dezember 1993) des DIN. Dort wird eine besondere Größen-Benennung „Celsius-Temperatur“ eingeführt; sie ist demnach die Differenz der jeweiligen thermodynamischen Temperatur und der festen Bezugstemperatur 273,15 K. Weil diese Norm für Temperaturdifferenzen die Verwendung des Kelvin empfiehlt, legt sie weiterhin fest: „Bei Angabe der Celsius-Temperatur wird der Einheitenname Grad Celsius (Einheitenzeichen: °C) als besonderer Name für das Kelvin benutzt.“
Nach Regeln der Organe der internationalen Meterkonvention darf der Grad Celsius auch zusammen mit SI-Vorsätzen benutzt werden, nach deutschem Einheitenrecht jedoch nicht; diese nationale Regelung ist nicht in die deutsche Normung des DIN (DIN 1301-1, DIN 1345) übernommen.
Inhaltsverzeichnis [Verbergen]
1 Formelzeichen für thermodynamische Temperatur und Celsius-Temperatur
2 Definition
3 Temperaturdifferenz
4 Umrechnung
4.1 Temperaturskalen
4.2 Temperaturumrechnung
4.3 Temperaturvergleich
5 Siehe auch
6 Weblinks
Formelzeichen für thermodynamische Temperatur und Celsius-Temperatur [Bearbeiten]Als Formelzeichen für die Celsius-Temperatur ist das (selten auch θ) (Theta) und nach DIN 1345 vom Dezember 1993 das kleine t üblich und normgerecht, fälschlicherweise wird hierfür jedoch auch das große T verwendet. Eigentlich ist T für die absolute Temperatur in Kelvin vorbehalten.
Siehe auch: Formelzeichen für Thermodynamik und Wärmeübertragung
Definition [Bearbeiten]Für die Zahlenwerte einer Celsius-Temperatur und der entsprechenden thermodynamischen Temperatur gilt folgende Beziehung:
Die geschweiften Klammern bezeichnen dabei nur die Zahlenwerte, und zwar bei Verwendung der Einheiten Grad Celsius bzw. Kelvin.
Temperaturdifferenz [Bearbeiten]Die Temperaturdifferenz ist der Unterschied in der Temperatur von zwei Messpunkten , die sich in der Zeit und/oder räumlichen Position unterscheiden.
Als Einheit für Temperaturdifferenzen wird das Kelvin (wegen des SI-Systems) vom DIN in der Norm DIN 1345 (Ausgabe Dezember 1993) empfohlen; allerdings räumt das DIN dort ein: „Nach dem Beschluss der 13. Generalkonferenz für Maß und Gewicht (1967–1968) darf die Differenz zweier Celsius-Temperaturen auch in der Einheit Grad Celsius (°C) angegeben werden.“ Im Sinne dieser Norm stellt die „Celsius-Temperatur“ die Differenz der jeweiligen thermodynamischen Temperatur und der festen Bezugstemperatur 273,15 K dar; bei Angabe der Celsius-Temperatur wird der Einheitenname Grad Celsius als besonderer Name für das Kelvin benutzt (denn für Temperaturdifferenzen empfiehlt die Norm ja an sich das Kelvin).
Temperatur-Differenzen stimmen bei der Verwendung der Einheit Kelvin oder Grad Celsius auch in ihren Zahlenwerten überein:
Umrechnung [Bearbeiten]Im folgenden Abschnitt werden einige Umrechnungstabellen für verschiedene Temperaturwerte und -Einheiten angegeben.
Temperaturskalen [Bearbeiten]Übersicht über die Temperaturskalen Skala Kelvin Celsius Fahrenheit Rankine Delisle Newton Réaumur Rømer
Einheit Kelvin Grad Celsius Grad Fahrenheit Grad Rankine Grad Delisle Grad Newton Grad Réaumur Grad Rømer
Einheitenzeichen K °C °F °Ra, °R °De, °D °N °Ré, °Re °Rø
erster Fixpunkt F1 T0
= 0 K (H2O)
= 0 °C Winter in Danzig*
= 0 °F T0
= 0 °Ra TSchm(H2O)
= 150 °De TSchm(H2O)
= 0 °N TSchm(H2O)
= 0 °Ré TSchm(H2O)
= 7,5 °Rø
zweiter Fixpunkt F2 Tt(H2O)
= 273,16 K (H2O)
= 100 °C TMensch*
= 100 °F – TSied(H2O)
= 0 °De TSied(H2O)
= 33 °N TSied(H2O)
= 80 °Ré TSied(H2O)
= 60 °Rø
Skalenintervall (F2−F1) / 273,16 (F2−F1) / 100 (F2−F1) / 100 siehe Fahrenheit (F1−F2) / 150 (F2−F1) / 33 (F2−F1) / 80 (F2−F1) / 52,5
Erfinder William Thomson („Lord Kelvin“) Anders Celsius Daniel Fahrenheit William Rankine Joseph Delisle Isaac Newton René Réaumur Ole Rømer
Entstehungsjahr 1848 1742 1724 1859 1732 ~ 1700 1730 1701
Verbreitungsgebiet weltweit (SI-Einheit) weltweit USA, Jamaika USA Russland (19.Jhd.) – Westeuropa bis 19. Jhd. –
- Genutzt wurde die gemessene Tiefsttemperatur des Winters 1708/1709 in Danzig (−17,8 °C) und die Körpertemperatur, die Fahrenheit an sich selbst maß (37,8 °C).
Temperaturumrechnung [Bearbeiten]Umrechnung zwischen Temperaturskalen nach \ von Kelvin-Skala (K) Celsius-Skala (°C) Réaumur-Skala (°Ré) Fahrenheit-Skala (°F)
TKelvin = TK = + 273,15 = TRé · 1,25 + 273,15 = (TF + 459,67) ÷ 1,8
= TK − 273,15 = = TRé · 1,25 = (TF − 32) ÷ 1,8
TRéaumur = (TK − 273,15) · 0,8 = · 0,8 = TRé = (TF − 32) ÷ 2,25
TFahrenheit = TK · 1,8 − 459,67 = · 1,8 + 32 = TRé · 2,25 + 32 = TF
TRankine = TK · 1,8 = · 1,8 + 491,67 = TRé · 2,25 + 491,67 = TF + 459,67
TRømer = (TK − 273,15) · 21/40 + 7,5 = · 21/40 + 7,5 = TRé · 21/32 + 7,5 = (TF − 32) · 7/24 + 7,5
TDelisle = (373,15 − TK) · 1,5 = (100 − ) · 1,5 = (80 − TRé) · 1,875 = (212 − TF) · 5/6
TNewton = (TK − 273,15) · 0,33 = · 0,33 = TRé · 0,4125 = (TF − 32) · 11/60
nach \ von Rankine-Skala (°Ra) Rømer-Skala (°Rø) Delisle-Skala (°De) Newton-Skala (°N)
TKelvin = TRa ÷ 1,8 = (TRø − 7,5) · 40/21 + 273,15 = 373,15 − TDe · 2/3 = TN · 100/33 + 273,15
= TRa ÷ 1,8 − 273,15 = (TRø − 7,5) · 40/21 = 100 − TDe · 2/3 = TN · 100/33
TRéaumur = TRa ÷ 2,25 - 218,52 = (TRø − 7,5) · 32/21 = 80 − TDe · 8/15 = TN · 80/33
TFahrenheit = TRa − 459,67 = (TRø − 7,5) · 24/7 + 32 = 212 − TDe · 1,2 = TN · 60/11 + 32
TRankine = TRa = (TRø − 7,5) · 24/7 + 491,67 = 671,67 − TDe · 1,2 = TN · 60/11 + 491,67
TRømer = (TRa − 491,67) · 7/24 + 7,5 = TRø = 60 − TDe · 0,35 = TN · 35/22 + 7,5
TDelisle = (671,67 − TRa) · 5/6 = (60 − TRø) · 20/7 = TDe = (33 − TN) ÷ 0,22
TNewton = (TRa − 491,67) · 11/60 = (TRø − 7,5) · 22/35 = 33 − TDe · 0,22 = TN
Temperaturvergleich [Bearbeiten]Einige Temperaturwerte in den verschiedenen Skalen Messwert \ Skala Fahrenheit Rankine Réaumur Celsius Kelvin
[color=#24ff00]mittlere Oberflächentemperatur der Sonne 10 430 °F 10 890 °Ra 4 622 °R 5 777 °C 6 050 K Schmelzpunkt von Eisen 2 795 °F 3 255 °Ra 1 228 °R 1 535 °C 1 808 K
Schmelzpunkt von Blei 621,43 °F 1081,10 °Ra 261,97 °R 327,46 °C 600,61 K
Siedepunkt von Wasser 212 °F 671,67 °Ra 80 °R 100 °C 373,15 K
höchste im Freien gemessene Lufttemperatur 136,04 °F 595,71 °Ra 46,24 °R 57,80 °C 330,95 K
Körpertemperatur des Menschen nach Fahrenheit 100 °F 559,67 °Ra 30,22 °R 37,78 °C 310,93 K
Gefrierpunkt von Wasser 32 °F 491,67 °Ra 0 °R 0 °C 273,15 K
tiefste Temperatur in Danzig, Winter 1708/09 0 °F 459,67 °Ra −14,22 °R −17,78 °C 255,37 K
Schmelzpunkt von Quecksilber −37,89 °F 421,78 °Ra −31,06 °R −38,83 °C 234,32 K
tiefste im Freien gemessene Lufttemperatur −130,90 °F 328,77 °Ra −72,40 °R −90,50 °C 182,65 K
Gefrierpunkt von Alkohol −173,92 °F 285,75 °Ra −91,52 °R −114,40 °C 158,75 K
Siedepunkt von Stickstoff −320,44 °F 139,23 °Ra −156,64 °R −195,80 °C 77,35 K
absoluter Nullpunkt −459,67 °F 0 °Ra −218,52 °R −273,15 °C 0 K
klugscheiß
