L'échelle de température centigrade est également connue sous quel nom ?
Celsius
Celsius, également connu sous le nom de centigrade, est une échelle et une unité de mesure de la température. En tant qu'unité dérivée du SI, elle est utilisée par la plupart des pays du monde. Elle porte le nom de l'astronome suédois Anders Celsius (1701-1744), qui a développé une échelle de température similaire. Le degré Celsius (°C) peut faire référence à une température spécifique sur l'échelle Celsius ainsi qu'à une unité pour indiquer un intervalle de température, une différence entre deux températures ou une incertitude. Avant d'être renommée en l'honneur d'Anders Celsius en 1948, l'unité s'appelait centigrade, du latin centum, qui signifie 100, et gradus, qui signifie pas. Échelle de température Celsius, également appelée échelle de température centigrade, échelle basée sur 0° pour le point de congélation de l'eau et 100° pour le point d'ébullition de l'eau. Cette échelle est aujourd'hui largement enseignée dans les écoles, par accord international l'unité "degré Celsius" et l'échelle Celsius sont actuellement définies par deux températures différentes : le zéro absolu et le point triple de VSMOW (eau spécialement purifiée). Cette définition relie également précisément l'échelle Celsius à l'échelle Kelvin, qui définit l'unité de base SI de la température thermodynamique avec le symbole K. Le zéro absolu, la température la plus basse possible, est défini comme étant précisément 0 K et −273,15 °C. La température du point triple de l'eau est définie précisément comme 273,16 K et 0,01 °C. Cette définition fixe la grandeur du degré Celsius et du kelvin à exactement 1 partie sur 273,16 (environ 0,00366) de la différence entre le zéro absolu et le point triple de l'eau. Ainsi, il définit la magnitude d’un degré Celsius et celle d’un kelvin exactement de la même manière. De plus, il établit la différence entre les points nuls des deux échelles comme étant précisément de 273,15 degrés Celsius ( et ). En 1742, l'astronome suédois Anders Celsius (1701-1744) créa une échelle de température qui était l'inverse de l'échelle aujourd'hui connue sous le nom de « Celsius » : 0 représentait la En 1743, le physicien lyonnais Jean-Pierre Christin, secrétaire permanent de l'Académie des sciences, belles-lettres et arts de LyonFR, travaillant indépendamment de Celsius, met au point une échelle où zéro représente le point de congélation de l'eau et 100 représente le point d'ébullition de l'eau. eau. Le 19 mai 1743, il publie le dessin d'un thermomètre à mercure, le « Thermomètre de Lyon » construit par l'artisan Pierre Casati qui utilisait cette échelle. En 1744, à la mort d'Anders Celsius, le botaniste suédois Carolus Linnaeus (1707-1778) inverse l'échelle de Celsius. Son « thermomètre-linnaeus » sur mesure, destiné à être utilisé dans ses serres, a été fabriqué par Daniel Ekström, le principal fabricant suédois d'instruments scientifiques à l'époque et dont l'atelier était situé au sous-sol de l'observatoire de Stockholm. Comme c'était souvent le cas à cette époque avant les communications modernes, de nombreux physiciens, scientifiques et fabricants d'instruments sont reconnus pour avoir développé indépendamment cette même échelle ; parmi eux se trouvaient Pehr Elvius, le secrétaire de l'Académie royale suédoise des sciences (qui possédait un atelier d'instruments) et avec qui Linnaeus correspondait ; Daniel Ekström[SV], le facteur d'instruments ; et Mårten Strömer (1707-1770) qui avait étudié l'astronomie sous Anders Celsius. Le premier document suédois connu rapportant des températures dans cette échelle Celsius « avancée » moderne est le papier Hortus Upsaliensis daté du 16 décembre 1745 que Linnaeus a écrit à un de ses étudiants, Samuel Nauclér. Linnaeus y raconte les températures à l'intérieur de l'orangerie du jardin botanique de l'université d'Uppsala : Centigrades, hectogrades et Celsius Pour éliminer une telle confusion, la 9e CGPM et le CIPM (Comité international des poids et mesures) ont formellement adopté le « degré Celsius » en 1948, conservant formellement le symbole de degré reconnu, plutôt que d'adopter le symbole de degré gradian/centésimal. Pour un usage scientifique, « Celsius » est le terme habituellement utilisé, « centigrade » restant par ailleurs d'usage courant mais décroissant, en particulier dans des contextes informels dans les pays anglophones. Ce n'est qu'en février 1985 que les prévisions émises par la BBC passèrent de "Centigrades" à "Celsius". Certaines températures clés reliant l'échelle Celsius à d'autres échelles de température sont présentées dans le tableau ci-dessous. Le « degré Celsius » est la seule unité SI dont le nom complet contient une lettre majuscule depuis que l'unité de base SI pour la température, le kelvin, est devenue le nom propre en 1967, remplaçant le terme Kelvins. Le pluriel est degrés Celsius. Unicode fournit le symbole Celsius au point de code . Cependant, il s'agit d'un caractère de compatibilité fourni pour une compatibilité aller-retour avec les codages existants. La norme Unicode déconseille explicitement l'utilisation de ce caractère : "En utilisation normale, il est préférable de représenter les degrés Celsius "°C" avec une séquence de + plutôt que de . Pour la recherche, traitez ces deux séquences comme identiques." Ci-dessous se trouve le caractère degré Celsius suivi immédiatement de la version à deux composants : Le degré Celsius est un nom spécial pour le kelvin utilisé pour exprimer les températures Celsius. Note (e) de la [http://www.bipm.org/en/si/si_brochure/chapter2/2-2/table3.html SI Brochure , Section, 2.2.2, Tableau 3] Le degré Celsius est également soumis aux mêmes règles que le kelvin en ce qui concerne l'utilisation de son nom d'unité et de son symbole. Ainsi, en plus d'exprimer des températures spécifiques sur son échelle (par exemple « Le gallium fond à 29,7646 °C » et « La température extérieure est de 23 degrés Celsius »), le degré Celsius convient également pour exprimer des intervalles de température : les différences entre les températures ou leurs incertitudes (par exemple "La sortie de l'échangeur de chaleur est plus chaude de 40 degrés Celsius" et "Notre incertitude standard est de ±3 °C"). En raison de ce double usage, il ne faut pas se fier au nom de l'unité ou à son symbole pour indiquer qu'une quantité est un intervalle de température ; elle doit être sans ambiguïté grâce au contexte ou à la déclaration explicite selon laquelle la quantité est un intervalle. Ce problème est parfois résolu en utilisant le symbole °C (prononcé « degrés Celsius ») pour une température et C° (prononcé « degrés Celsius ») pour un intervalle de température, bien que cet usage ne soit pas standard. Ce qui prête souvent à confusion à propos de la mesure Celsius, c'est qu'elle suit un système d'intervalles mais pas un système de ratios ; qu'il suit une échelle relative et non une échelle absolue. Ceci est exprimé simplement en illustrant que même si 10 °C et 20 °C ont la même différence d'intervalle que 20 °C et 30 °C, la température de 20 °C n'est pas le double de l'énergie thermique de l'air comme 10 °C. Comme le montre cet exemple, les degrés Celsius sont une mesure d'intervalle utile mais ne possèdent pas les caractéristiques des mesures de ratio comme le poids ou la distance. Coexistence des échelles Kelvin et Celsius En sciences et en ingénierie, l'échelle Celsius et l'échelle Kelvin sont souvent utilisées en combinaison dans des contextes proches, par ex. "...une valeur mesurée était de 0,01023 °C avec une incertitude de 70 µK...". Cette pratique est autorisée car la grandeur du degré Celsius est égale à celle du kelvin. Nonobstant l'aval officiel apporté par la décision [http://www.bipm.fr/en/CGPM/db/13/3/ #3 de la Résolution 3 de la 13ème CGPM], qui précise « qu'un intervalle de température peut également être exprimé en degrés Celsius", la pratique consistant à utiliser simultanément °C et K reste répandue dans le monde scientifique, tout comme l'utilisation des formes du degré Celsius avec le préfixe SI (telles que "µ°C" ou "microdegrés Celsius") pour exprimer une température. l’intervalle n’a pas été bien adopté. L'un des effets de la définition de l'échelle Celsius au point triple de l'eau océanique moyenne standard de Vienne (VSMOW, 273,16 K et 0,01 °C), et au zéro absolu (0 K et −273,15 °C), est que ni le point de fusion ni le point d'ébullition d'eau sous une atmosphère standard (101,325 kPa) reste un point déterminant pour l'échelle Celsius. En 1948, lorsque la 9e Conférence générale des poids et mesures (CGPM), dans sa résolution 3, a envisagé pour la première fois d'utiliser le point triple de l'eau comme point de définition, le point triple était si proche d'être supérieur de 0,01 °C au point de fusion connu de l'eau, qu'il était simplement défini comme précisément 0,01 °C. Cependant, les mesures actuelles montrent que la différence entre les points triple et de fusion du VSMOW est en réalité très légèrement (<0,001 °C) supérieure à 0,01 °C. Ainsi, le point de fusion réel de la glace est très légèrement (moins d’un millième de degré) inférieur à 0 °C. De plus, la définition du point triple de l'eau à 273,16 K définissait précisément l'ampleur de chaque incrément de 1 °C en termes d'échelle de température thermodynamique absolue (faisant référence au zéro absolu). Désormais découplée du point d'ébullition réel de l'eau, la valeur « 100 °C » est plus chaude que 0 °C – en termes absolus – d'un facteur précis (environ 36,61 % plus chaude thermodynamiquement). En adhérant strictement à la définition en deux points pour l'étalonnage, le point d'ébullition du VSMOW sous une atmosphère standard de pression est en réalité de 373,1339 K (99,9839 °C). Lorsqu'il est calibré selon ITS-90 (un étalon d'étalonnage comprenant de nombreux points de définition et couramment utilisé pour les instruments de haute précision), le point d'ébullition du VSMOW est légèrement inférieur, environ 99,974 °C. Cette différence de point d'ébullition de 16,1 millikelvins entre la définition originale de l'échelle Celsius et celle actuelle (basée sur le zéro absolu et le point triple) a peu de signification pratique dans les applications quotidiennes courantes car le point d'ébullition de l'eau est très sensible aux variations de la pression barométrique. Par exemple, un changement d'altitude de seulement 28 cm (11 po) entraîne une modification du point d'ébullition d'un millikelvin.
Celsius, également connu sous le nom de centigrade, est une échelle et une unité de mesure de la température. En tant qu'unité dérivée du SI, elle est utilisée par la plupart des pays du monde. Elle porte le nom de l'astronome suédois Anders Celsius (1701-1744), qui a développé une échelle de température similaire. Le degré Celsius (°C) peut faire référence à une température spécifique sur l'échelle Celsius ainsi qu'à une unité pour indiquer un intervalle de température, une différence entre deux températures ou une incertitude. Avant d'être renommée en l'honneur d'Anders Celsius en 1948, l'unité s'appelait centigrade, du latin centum, qui signifie 100, et gradus, qui signifie pas.

Échelle de température Celsius, également appelée échelle de température centigrade, échelle basée sur 0° pour le point de congélation de l'eau et 100° pour le point d'ébullition de l'eau. Cette échelle est aujourd'hui largement enseignée dans les écoles, par accord international l'unité "degré Celsius" et l'échelle Celsius sont actuellement définies par deux températures différentes : le zéro absolu et le point triple de VSMOW (eau spécialement purifiée). Cette définition relie également précisément l'échelle Celsius à l'échelle Kelvin, qui définit l'unité de base SI de la température thermodynamique avec le symbole K. Le zéro absolu, la température la plus basse possible, est défini comme étant précisément 0 K et −273,15 °C. La température du point triple de l'eau est définie précisément comme 273,16 K et 0,01 °C.

Cette définition fixe la grandeur du degré Celsius et du kelvin à exactement 1 partie sur 273,16 (environ 0,00366) de la différence entre le zéro absolu et le point triple de l'eau. Ainsi, il définit la magnitude d’un degré Celsius et celle d’un kelvin exactement de la même manière. De plus, il établit la différence entre les points nuls des deux échelles comme étant précisément de 273,15 degrés Celsius ( et ).

Histoire

En 1742, l'astronome suédois Anders Celsius (1701-1744) créa une échelle de température qui était l'inverse de l'échelle aujourd'hui connue sous le nom de « Celsius » : 0 représentait la
point d'ébullition de l'eau,
tandis que 100 représentait le point de congélation de l’eau. Dans son article Observations de deux degrés persistants sur un thermomètre, il a raconté ses expériences montrant que le point de fusion de la glace n'est essentiellement pas affecté par la pression. Il détermina également avec une précision remarquable comment le point d’ébullition de l’eau variait en fonction de la pression atmosphérique. Il a proposé que le point zéro de son échelle de température, soit le point d'ébullition, soit calibré à la pression barométrique moyenne au niveau moyen de la mer. Cette pression est connue sous le nom d’une atmosphère standard. La 10e Conférence générale des poids et mesures (CGPM) du BIPM a ensuite défini une atmosphère standard égale précisément par centimètre carré (101,325 kPa).

En 1743, le physicien lyonnais Jean-Pierre Christin, secrétaire permanent de l'Académie des sciences, belles-lettres et arts de LyonFR, travaillant indépendamment de Celsius, met au point une échelle où zéro représente le point de congélation de l'eau et 100 représente le point d'ébullition de l'eau. eau. Le 19 mai 1743, il publie le dessin d'un thermomètre à mercure, le « Thermomètre de Lyon » construit par l'artisan Pierre Casati qui utilisait cette échelle.

En 1744, à la mort d'Anders Celsius, le botaniste suédois Carolus Linnaeus (1707-1778) inverse l'échelle de Celsius. Son « thermomètre-linnaeus » sur mesure, destiné à être utilisé dans ses serres, a été fabriqué par Daniel Ekström, le principal fabricant suédois d'instruments scientifiques à l'époque et dont l'atelier était situé au sous-sol de l'observatoire de Stockholm. Comme c'était souvent le cas à cette époque avant les communications modernes, de nombreux physiciens, scientifiques et fabricants d'instruments sont reconnus pour avoir développé indépendamment cette même échelle ; parmi eux se trouvaient Pehr Elvius, le secrétaire de l'Académie royale suédoise des sciences (qui possédait un atelier d'instruments) et avec qui Linnaeus correspondait ; Daniel Ekström[SV], le facteur d'instruments ; et Mårten Strömer (1707-1770) qui avait étudié l'astronomie sous Anders Celsius.

Le premier document suédois connu rapportant des températures dans cette échelle Celsius « avancée » moderne est le papier Hortus Upsaliensis daté du 16 décembre 1745 que Linnaeus a écrit à un de ses étudiants, Samuel Nauclér. Linnaeus y raconte les températures à l'intérieur de l'orangerie du jardin botanique de l'université d'Uppsala :

Centigrades, hectogrades et Celsius

Depuis le 19e siècle, les communautés scientifiques et thermométriques du monde entier appellent cette échelle l’échelle centigrade. Les températures sur l'échelle centigrade étaient souvent indiquées simplement en degrés ou, lorsqu'une plus grande spécificité était souhaitée, en degrés centigrades (symbole : °C). Parce que le terme centigrade était également le nom espagnol et français d'une unité de mesure angulaire (1/100 d'un angle droit) et avait une connotation similaire dans d'autres langues, le terme degré centésimal (connu sous le nom de graden, « grad » ou "gon": 1ᵍ .9°, 100ᵍ
 90°) a été utilisé lorsqu'un langage très précis et sans ambiguïté était exigé par les organismes de normalisation internationaux tels que le BIPM. Plus précisément, ce qui était alors défini comme « centigrade » serait désormais « hectograde ». De plus, dans le contexte ici, centigrade/hectograde fait référence à l'ensemble de la plage 0-100, et non à la partie donnée de celle-ci, d'où « 20° centigrades » signifie « 20ᵍ pour 100 grades » (ou 20 % hectograde), et non sa description littérale. , ".2 grades".
(Pour être exact sur le plan descriptif, « 20° centigrades » devrait être « 20° hectocentigrade », ou simplement « 20 grades » {20ᵍ}.)
Pour éliminer une telle confusion, la 9e CGPM et le CIPM (Comité international des poids et mesures) ont formellement adopté le « degré Celsius » en 1948, conservant formellement le symbole de degré reconnu, plutôt que d'adopter le symbole de degré gradian/centésimal.

Pour un usage scientifique, « Celsius » est le terme habituellement utilisé, « centigrade » restant par ailleurs d'usage courant mais décroissant, en particulier dans des contextes informels dans les pays anglophones. Ce n'est qu'en février 1985 que les prévisions émises par la BBC passèrent de "Centigrades" à "Celsius".

Températures courantes

Certaines températures clés reliant l'échelle Celsius à d'autres échelles de température sont présentées dans le tableau ci-dessous.

Composition de noms et de symboles

Le « degré Celsius » est la seule unité SI dont le nom complet contient une lettre majuscule depuis que l'unité de base SI pour la température, le kelvin, est devenue le nom propre en 1967, remplaçant le terme Kelvins. Le pluriel est degrés Celsius.

La règle générale du Bureau international des poids et mesures (BIPM) est que la valeur numérique précède toujours l'unité et qu'un espace est toujours utilisé pour séparer l'unité du nombre (et non "" ou ""). Ainsi la valeur de la quantité est le produit du nombre et de l'unité, l'espace étant considéré comme un signe de multiplication (tout comme un espace entre unités implique une multiplication). Les seules exceptions à cette règle concernent les symboles d'unité pour le degré, la minute et la seconde pour l'angle plan (respectivement °, ′ et ″), pour lesquels aucun espace n'est laissé entre la valeur numérique et le symbole de l'unité. D'autres langues et diverses maisons d'édition peuvent suivre des règles typographiques différentes.

Caractère Unicode

Unicode fournit le symbole Celsius au point de code . Cependant, il s'agit d'un caractère de compatibilité fourni pour une compatibilité aller-retour avec les codages existants. La norme Unicode déconseille explicitement l'utilisation de ce caractère : "En utilisation normale, il est préférable de représenter les degrés Celsius "°C" avec une séquence de + plutôt que de . Pour la recherche, traitez ces deux séquences comme identiques."

Ci-dessous se trouve le caractère degré Celsius suivi immédiatement de la version à deux composants :
℃ °C

Lorsqu'elle est affichée sur des ordinateurs prenant correctement en charge Unicode, la ligne ci-dessus peut être similaire à l'image de la ligne ci-dessous (agrandie pour plus de clarté) :
La décomposition canonique est simplement un signe de degré ordinaire et "C", donc certains navigateurs peuvent simplement afficher "°C" à sa place en raison de la normalisation Unicode.

Températures et intervalles

Le degré Celsius est un nom spécial pour le kelvin utilisé pour exprimer les températures Celsius. Note (e) de la [http://www.bipm.org/en/si/si_brochure/chapter2/2-2/table3.html SI Brochure , Section, 2.2.2, Tableau 3] Le degré Celsius est également soumis aux mêmes règles que le kelvin en ce qui concerne l'utilisation de son nom d'unité et de son symbole. Ainsi, en plus d'exprimer des températures spécifiques sur son échelle (par exemple « Le gallium fond à 29,7646 °C » et « La température extérieure est de 23 degrés Celsius »), le degré Celsius convient également pour exprimer des intervalles de température : les différences entre les températures ou leurs incertitudes (par exemple "La sortie de l'échangeur de chaleur est plus chaude de 40 degrés Celsius" et "Notre incertitude standard est de ±3 °C"). En raison de ce double usage, il ne faut pas se fier au nom de l'unité ou à son symbole pour indiquer qu'une quantité est un intervalle de température ; elle doit être sans ambiguïté grâce au contexte ou à la déclaration explicite selon laquelle la quantité est un intervalle. Ce problème est parfois résolu en utilisant le symbole °C (prononcé « degrés Celsius ») pour une température et C° (prononcé « degrés Celsius ») pour un intervalle de température, bien que cet usage ne soit pas standard.

Ce qui prête souvent à confusion à propos de la mesure Celsius, c'est qu'elle suit un système d'intervalles mais pas un système de ratios ; qu'il suit une échelle relative et non une échelle absolue. Ceci est exprimé simplement en illustrant que même si 10 °C et 20 °C ont la même différence d'intervalle que 20 °C et 30 °C, la température de 20 °C n'est pas le double de l'énergie thermique de l'air comme 10 °C. Comme le montre cet exemple, les degrés Celsius sont une mesure d'intervalle utile mais ne possèdent pas les caractéristiques des mesures de ratio comme le poids ou la distance.

Coexistence des échelles Kelvin et Celsius

En sciences et en ingénierie, l'échelle Celsius et l'échelle Kelvin sont souvent utilisées en combinaison dans des contextes proches, par ex. "...une valeur mesurée était de 0,01023 °C avec une incertitude de 70 µK...". Cette pratique est autorisée car la grandeur du degré Celsius est égale à celle du kelvin.

Nonobstant l'aval officiel apporté par la décision [http://www.bipm.fr/en/CGPM/db/13/3/ #3 de la Résolution 3 de la 13ème CGPM], qui précise « qu'un intervalle de température peut également être exprimé en degrés Celsius", la pratique consistant à utiliser simultanément °C et K reste répandue dans le monde scientifique, tout comme l'utilisation des formes du degré Celsius avec le préfixe SI (telles que "µ°C" ou "microdegrés Celsius") pour exprimer une température. l’intervalle n’a pas été bien adopté.

Points de fusion et d'ébullition de l'eau

L'un des effets de la définition de l'échelle Celsius au point triple de l'eau océanique moyenne standard de Vienne (VSMOW, 273,16 K et 0,01 °C), et au zéro absolu (0 K et −273,15 °C), est que ni le point de fusion ni le point d'ébullition d'eau sous une atmosphère standard (101,325 kPa) reste un point déterminant pour l'échelle Celsius. En 1948, lorsque la 9e Conférence générale des poids et mesures (CGPM), dans sa résolution 3, a envisagé pour la première fois d'utiliser le point triple de l'eau comme point de définition, le point triple était si proche d'être supérieur de 0,01 °C au point de fusion connu de l'eau, qu'il était simplement défini comme précisément 0,01 °C. Cependant, les mesures actuelles montrent que la différence entre les points triple et de fusion du VSMOW est en réalité très légèrement (<0,001 °C) supérieure à 0,01 °C. Ainsi, le point de fusion réel de la glace est très légèrement (moins d’un millième de degré) inférieur à 0 °C. De plus, la définition du point triple de l'eau à 273,16 K définissait précisément l'ampleur de chaque incrément de 1 °C en termes d'échelle de température thermodynamique absolue (faisant référence au zéro absolu). Désormais découplée du point d'ébullition réel de l'eau, la valeur « 100 °C » est plus chaude que 0 °C – en termes absolus – d'un facteur précis (environ 36,61 % plus chaude thermodynamiquement). En adhérant strictement à la définition en deux points pour l'étalonnage, le point d'ébullition du VSMOW sous une atmosphère standard de pression est en réalité de 373,1339 K (99,9839 °C). Lorsqu'il est calibré selon ITS-90 (un étalon d'étalonnage comprenant de nombreux points de définition et couramment utilisé pour les instruments de haute précision), le point d'ébullition du VSMOW est légèrement inférieur, environ 99,974 °C.

Cette différence de point d'ébullition de 16,1 millikelvins entre la définition originale de l'échelle Celsius et celle actuelle (basée sur le zéro absolu et le point triple) a peu de signification pratique dans les applications quotidiennes courantes car le point d'ébullition de l'eau est très sensible aux variations de la pression barométrique. Par exemple, un changement d'altitude de seulement 28 cm (11 po) entraîne une modification du point d'ébullition d'un millikelvin.