सेल्सियस Celsius

 

सेल्सियस

Celsius

डिग्री सेल्सियस सेल्सियस पैमाने पर तापमान की एक इकाई है, एक तापमान पैमाने जिसे मूल रूप से सेंटीग्रेड पैमाने के रूप में जाना जाता है। डिग्री सेल्सियस (प्रतीक:°C) दो तापमान या अनिश्चितता के बीच अंतर को इंगित करने के लिए सेल्सियस पैमाने या इकाई पर एक विशिष्ट तापमान को संदर्भित कर सकता है। इसका नाम स्वीडिश खगोलविद एंडर्स सेल्सियस (1701–1744) के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने एक समान तापमान पैमाना विकसित किया है। 1948 में एंडर्स सेल्सियस का सम्मान करने के लिए नाम बदलने से पहले, यूनिट को सेंटीग्रेड कहा जाता था, लैटिन सेंटम से, जिसका अर्थ है 100, और ग्रेडियस, जिसका अर्थ है चरण।

1743 के बाद से सेल्सियस का तापमान पानी के हिमांक बिंदु के लिए 0°C और 1 atm दबाव पर पानी के क्वथनांक के लिए 100°C पर आधारित किया गया है। 1743 से पहले मूल्यों को उलट दिया गया था (यानी क्वथनांक 0 डिग्री था और हिमांक 100 डिग्री था)। जीन-पियरे क्रिस्टिन द्वारा 1743 पैमाने को उलटने का प्रस्ताव किया गया था।

अंतरराष्ट्रीय समझौते के अनुसार, 1954 और 2019 के बीच यूनिट डिग्री सेल्सियस और सेल्सियस पैमाने को निरपेक्ष शून्य और वियना स्टैंडर्ड मीन ओशन वाटर (VSMOW) के त्रिगुण बिंदु, एक सटीक परिभाषित जल मानक द्वारा परिभाषित किया गया था। यह परिभाषा भी केल्विन पैमाने पर सेल्सियस पैमाने से संबंधित है, जो कि के। निरपेक्ष शून्य के साथ थर्मोडायनामिक तापमान की एसआई आधार इकाई को परिभाषित करता है, सबसे कम संभव तापमान, को 0 के 0 और −273.15 डिग्री सेल्सियस के रूप में परिभाषित किया गया है। 19 मई 2019 तक, पानी के ट्रिपल बिंदु के तापमान को ठीक 273.16 K (0.01°C) के रूप में परिभाषित किया गया था। इसका मतलब है कि एक डिग्री सेल्सियस और एक केल्विन के तापमान का अंतर बिल्कुल समान है।

20 मई 2019 को केल्विन को फिर से परिभाषित किया गया ताकि इसका मूल्य अब VSMOW के त्रिगुण बिंदु द्वारा परिभाषित होने के बजाय बोल्ट्जमैन स्थिरांक की परिभाषा द्वारा निर्धारित हो। इसका मतलब यह है कि ट्रिपल पॉइंट अब एक मापा मूल्य है, न कि परिभाषित मूल्य। बोल्ट्ज़मन स्थिरांक का नया परिभाषित सटीक मान इसलिए चुना गया था कि वीएसएमओवी ट्रिपल पॉइंट का मापा मूल्य ठीक वैसा ही है जैसा कि समकालीन मेट्रोलॉजी की सटीकता की सीमा के भीतर पुराने परिभाषित मूल्य का है। डिग्री सेल्सियस केल्विन के बराबर रहता है, और 0 K बिल्कुल 3273.15°C रहता है।

इतिहास

1742 में, स्वीडिश खगोलविद एंडर्स सेल्सियस (1701–1744) ने एक तापमान पैमाना बनाया जो उस पैमाने का उल्टा था जिसे अब "सेल्सियस" के रूप में जाना जाता है: 0 पानी के क्वथनांक का प्रतिनिधित्व करता था, जबकि 100 पानी के हिमांक का प्रतिनिधित्व करता था। एक थर्मामीटर पर दो लगातार डिग्री के अपने पेपर अवलोकनों में, उन्होंने अपने प्रयोगों को दर्शाया कि बर्फ का पिघलने बिंदु अनिवार्य रूप से दबाव से अप्रभावित है। उन्होंने यह भी उल्लेखनीय सटीकता के साथ निर्धारित किया कि वायुमंडलीय दबाव के एक समारोह के रूप में पानी का क्वथनांक कैसे अलग है। उन्होंने प्रस्ताव दिया कि उनके तापमान पैमाने का शून्य बिंदु, उबलते बिंदु होने के नाते, समुद्र तल पर मध्य बैरोमीटर के दबाव में कैलिब्रेट किया जाएगा। इस दबाव को एक मानक वातावरण के रूप में जाना जाता है। वेट एंड मेजर्स (CGPM) पर BIPM के 10 वें सामान्य सम्मेलन ने बाद में एक मानक वातावरण को 1,013,250 वंश प्रति वर्ग सेंटीमीटर (101.325 kPa) के बराबर परिभाषित किया।

1743 में, ल्योनिसिस भौतिक विज्ञानी जीन-पियरे क्रिस्टिन, एकेडेमी डेस साइंस के स्थायी सचिव, बेलेस-लेट्रेस एट आर्ट्स डी लियोन, ने सेल्सियस पैमाने पर उलटा किया ताकि 0 पानी के हिमांक का प्रतिनिधित्व करता था और 100 पानी के क्वथनांक का प्रतिनिधित्व करता था। क्रिस्टीन ने स्वतंत्र रूप से सेल्सियस के मूल पैमाने का उल्टा आविष्कार करने के लिए कुछ क्रेडिट, जबकि अन्य लोगों का मानना ​​है कि क्रिस्टिन ने केवल सेल्सियस के पैमाने को उलट दिया 19 मई 1743 को उन्होंने एक पारा थर्मामीटर, "थर्मामीटर ऑफ लियोन" का शिल्पकार पियरे कासती द्वारा बनाया गया था जिसका उपयोग किया। यह पैमाना।

1744 में, एंडर्स सेल्सियस, स्वीडिश वनस्पतिशास्त्री कार्ल लिनियस (1707–1778) की मृत्यु के साथ संयोग से सेल्सियस का पैमाने उलट गया। उनके ग्रीनहाउस में उपयोग के लिए उनकी कस्टम-निर्मित "लिनिअस-थर्मामीटर", उस समय स्वीडन के वैज्ञानिक उपकरणों के अग्रणी निर्माता डैनियल एकस्ट्रॉम द्वारा बनाई गई थी, जिसकी कार्यशाला स्टॉकहोम वेधशाला के तहखाने में स्थित थी। जैसा कि अक्सर आधुनिक संचार से पहले इस युग में हुआ था, कई भौतिकविदों, वैज्ञानिकों और उपकरण निर्माताओं को स्वतंत्र रूप से इसी पैमाने पर विकसित होने का श्रेय दिया जाता है; उनमें से, रॉयल स्वीडिश एकेडमी ऑफ साइंसेज (जिसमें एक इंस्ट्रूमेंट वर्कशॉप थी) के सचिव पेहर एल्वियस थे और जिनके साथ लिनिअस भी थे। डैनियल, साधन निर्माता; और मैरटेन स्ट्रोमर (1707-1770) जिन्होंने एंडर्स सेल्सियस के तहत खगोल विज्ञान का अध्ययन किया था।

इस आधुनिक "फॉरवर्ड" सेल्सियस पैमाने पर पहले ज्ञात स्वीडिश डॉक्यूमेंट का तापमान 16 दिसंबर 1745 को पेपर हॉर्टस अपसालेंसिस का दिनांकांक है, जिसे लिनियस ने अपने एक छात्र सैमुअल नौकुलेर को लिखा था। इसमें उप्पेला वनस्पति उद्यान विश्वविद्यालय में अलंकृत के अंदर लिन्नियस ने तापमान का वर्णन किया:

... चूँकि खिड़कियों के कोण से कैलडेरियम (ग्रीनहाउस का गर्म हिस्सा), केवल सूर्य की किरणों से, इतनी गर्मी प्राप्त करता है कि थर्मामीटर अक्सर 30 डिग्री तक पहुँच जाता है, हालाँकि आम तौर पर उत्सुक माली ध्यान नहीं देते हैं। यह 20 से 25 डिग्री से अधिक हो जाता है, और सर्दियों में 15 डिग्री से कम नहीं ...

सेंटीग्रेड बनाम सेल्सियस

19 वीं शताब्दी के बाद से, दुनिया भर में वैज्ञानिक और थर्मोमेट्री समुदायों ने "सेंटीग्रेड स्केल" वाक्यांश का उपयोग किया है और तापमान को अक्सर "डिग्री" के रूप में रिपोर्ट किया गया था, या जब अधिक विशिष्टता वांछित थी, तो प्रतीक डिग्री सेल्सियस के साथ "डिग्री सेंटीग्रेड"।

हालांकि, सेंटीग्रेड शब्द का उपयोग स्पेनिश और फ्रेंच भाषा में कोणीय माप की इकाई (एक समकोण का 1/100) के रूप में भी किया जाता था, और इसका अन्य भाषाओं में समान अर्थ था। सेंटीज़िमल डिग्री या ग्रेडियन ("ग्रेड" या "गॉन": 100 90 = 90°, 1ᵍ = 0.9°) शब्द का उपयोग तब किया गया था जब BIPM जैसे अंतर्राष्ट्रीय मानकों निकायों द्वारा अस्पष्ट भाषा की आवश्यकता थी। इसे और अधिक अच्छी तरह से अब "हेक्टोग्रैड" कहा जाएगा।

तापमान की इकाई और कोणीय माप की इकाई के बीच भ्रम को समाप्त करने के लिए, वेट एंड मेजर्स पर जनरल कॉन्फ्रेंस की 9 वीं बैठक और कॉमिट इंटरनेशनल डेस पोयड्स एट मेसर्स (CIPM) ने 1948 में तापमान की डिग्री के लिए औपचारिक रूप से "डिग्री सेल्सियस" अपनाया। [ए] और ग्रेडियन / सेंटीसमल डिग्री सिंबल (^g) या गॉन) को अपनाने के बजाय मान्यता प्राप्त डिग्री प्रतीक (°) को ध्यान में रखते हुए।

वैज्ञानिक उपयोग के लिए, "सेल्सियस" आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला शब्द है, लेकिन अंग्रेजी बोलने वाले देशों में "सेंटीग्रेड" आम उपयोग में रहता है, खासकर अनौपचारिक संदर्भों में। फरवरी 1985 तक यह भी नहीं था कि बीबीसी द्वारा जारी किए गए मौसम पूर्वानुमान ने "सेंटीग्रेड" से "सेल्सियस" शब्द को बदल दिया।

सामान्य तापमान

सेल्सियस तापमान पैमाने से संबंधित कुछ प्रमुख तापमानों को नीचे दी गई तालिका में दिखाया गया है।

प्रमुख पैमाने के संबंध

	केल्विन	सेल्सियस	फेरनहाइट
पूर्ण शून्य (बिल्कुल)	0 K	-273.15°C	−459.67°F
तरल नाइट्रोजन का क्वथनांक	77.4 K	−195.8°C	−320.4°F
शुष्क बर्फ का उच्चीकरण बिंदु	195.1 K	−78°C	−108.4°F
सेल्सियस और फ़ारेनहाइट तराजू का अंतर	233.15 K	−40°C	−40°F
H2O (शुद्ध बर्फ) का पिघलने बिंदु	273.1499 K	0.0001°C	31.9998°F
कमरे का तापमान (NIST मानक)	293.15 K	20.0°C	68.0°F
सामान्य मानव शरीर का तापमान (औसत)	310.15 K	37.0°C	98.6°F
पानी का क्वथनांक बिन्दु 1atm (101.325kPa) (अनुमानित: क्वथनांक देखें)	373.1339 K	99.9839°C	211.971°F

नाम और प्रतीक टाइपसेटिंग

"डिग्री सेल्सियस" एकमात्र SI इकाई रही है जिसकी पूर्ण इकाई का नाम 1967 से एक अपरकेस अक्षर होता है, जब तापमान के लिए SI आधार इकाई केल्विन बन जाती है, जो कैपिटल टर्म डिग्री केल्विन की जगह लेती है। बहुवचन रूप "डिग्री सेल्सियस" है।

इंटरनेशनल ब्यूरो ऑफ वेट्स एंड मेजर्स (बीआईपीएम) का सामान्य नियम यह है कि संख्यात्मक मान हमेशा इकाई से पहले होता है, और इकाई को संख्या से अलग करने के लिए हमेशा एक स्थान का उपयोग किया जाता है, उदा. "30.2°C" ("30.2°C" या "30.2°C") नहीं। इस नियम के एकमात्र अपवाद डिग्री, मिनट, और विमान कोण (°, this, और,, क्रमशः) के लिए इकाई प्रतीकों के लिए हैं, जिसके लिए संख्यात्मक मान और इकाई प्रतीक के बीच कोई स्थान नहीं बचा है। अन्य भाषाएं, और विभिन्न प्रकाशन गृह, विभिन्न टाइपोग्राफिक नियमों का पालन कर सकते हैं।

यूनिकोड चरित्र

यूनिकोड कोड बिंदु U + 2103℃ DEGREE CELSIUS पर सेल्सियस प्रतीक प्रदान करता है। हालांकि, यह एक अनुकूलता चरित्र है जो विरासत एन्कोडिंग के साथ राउंडट्रिप संगतता के लिए प्रदान किया गया है। यह आसानी से खड़ी पूर्वी एशियाई लिपियों के लिए सही प्रतिपादन की अनुमति देता है, जैसे कि चीनी। यूनिकोड मानक स्पष्ट रूप से इस चरित्र के उपयोग को हतोत्साहित करता है: "सामान्य उपयोग में, डिग्री सेल्सियस "°C" को U + 00B0 ° DEGREE SIGN + U + 0043 C LININ CAPITAL LETTER C के अनुक्रम के साथ प्रदर्शित करना बेहतर है, बजाय U +2103 ℃ DEGREE CELSIUS। खोज के लिए, इन दो क्रमों को समान मानिए। "

तापमान और अंतराल

डिग्री सेल्सियस केल्विन के समान नियमों के अधीन है, जिसके इकाई नाम और प्रतीक के उपयोग के संबंध में। इस प्रकार, इसके पैमाने के साथ विशिष्ट तापमान को व्यक्त करने के अलावा (जैसे "गैलियम 29.7646 डिग्री सेल्सियस पर पिघला देता है" और "बाहर का तापमान 23 डिग्री सेल्सियस है"), डिग्री सेल्सियस भी तापमान अंतराल को व्यक्त करने के लिए उपयुक्त है: तापमान या अनिश्चितताओं के बीच अंतर (जैसे। "हीट एक्सचेंजर का उत्पादन 40 डिग्री सेल्सियस से अधिक गर्म होता है", और "हमारी मानक अनिश्चितता" 3°C "है)। इस दोहरे उपयोग के कारण, किसी को इकाई के नाम या उसके प्रतीक पर भरोसा नहीं करना चाहिए कि यह मात्रा एक तापमान अंतराल है; यह संदर्भ या स्पष्ट विवरण के माध्यम से स्पष्ट होना चाहिए कि मात्रा एक अंतराल है। [c] यह कभी-कभी तापमान के लिए प्रतीक°C (उच्चारण "डिग्री सेल्सियस") का उपयोग करके हल किया जाता है, और C ° (उच्चारण "सेल्सियस डिग्री") एक तापमान अंतराल के लिए, हालांकि यह उपयोग गैर-मानक है। इसे व्यक्त करने का एक और तरीका "40°C" 3 K "है, जो आमतौर पर साहित्य में पाया जा सकता है।

सेल्सियस माप एक अंतराल प्रणाली का अनुसरण करता है, लेकिन एक अनुपात प्रणाली नहीं; और यह सापेक्ष पैमाने का अनुसरण करता है न कि निरपेक्ष पैमाने का। उदाहरण के लिए, 20°C पर एक वस्तु में 10°C होने पर दोगुनी ऊर्जा नहीं होती है; और 0°C सबसे कम सेल्सियस मान नहीं है। इस प्रकार, डिग्री सेल्सियस एक उपयोगी अंतराल माप है, लेकिन वजन या दूरी जैसे अनुपात के उपायों की विशेषताओं के पास नहीं है।

केल्विन और सेल्सियस तराजू का सह-अस्तित्व

विज्ञान और इंजीनियरिंग में, सेल्सियस पैमाने और केल्विन पैमाने का उपयोग अक्सर करीबी संदर्भों में संयोजन में किया जाता है, उदा। "एक मापा मूल्य 7023 measuredK की अनिश्चितता के साथ 0.01023 डिग्री सेल्सियस था"। यह अभ्यास अनुमेय है क्योंकि डिग्री सेल्सियस का परिमाण केल्विन के बराबर है। 13 वें सीजीपीएम के संकल्प 3 के निर्णय 3 में दिए गए आधिकारिक समर्थन के बावजूद, [29] जिसमें कहा गया था कि "तापमान का तापमान डिग्री सेल्सियस में भी व्यक्त किया जा सकता है",°C और K दोनों का उपयोग करने का अभ्यास पूरे वैज्ञानिक में व्यापक है। तापमान अंतराल को व्यक्त करने के लिए डिग्री सेल्सियस (जैसे कि "µ°C" या "माइक्रोडिग्रेड सेल्सियस") के SI- उपसर्ग रूपों के उपयोग के रूप में दुनिया को अच्छी तरह से अपनाया नहीं गया है।

पानी के पिघलने और क्वथनांक

पानी के पिघलने और क्वथनांक अब सेल्सियस पैमाने की परिभाषा का हिस्सा नहीं हैं। 1948 में, पानी के त्रिगुण बिंदु का उपयोग करने के लिए परिभाषा बदल दी गई थी। 2005 में परिभाषा को और अधिक सटीक रूप से परिभाषित समस्थानिक रचना (VSMOW) के साथ पानी का उपयोग करने के लिए और अधिक परिष्कृत किया गया था। 2019 में, बोल्ट्जमन निरंतर का उपयोग करने के लिए परिभाषा को बदल दिया गया था, पानी के गुणों से केल्विन की परिभाषा को पूरी तरह से decoupling। इन औपचारिक परिभाषाओं में से प्रत्येक ने समय की मेट्रोलॉजी की सटीकता की सीमा के भीतर सेल्सियस परिभाषा के संख्यात्मक मूल्यों को पूर्व परिभाषा के समान छोड़ दिया।

जब पानी के पिघलने और क्वथनांक को परिभाषा का हिस्सा बताया गया, तो वे इसके बजाय मापित मात्रा बन गए। यह त्रिगुणात्मक बिंदु के बारे में भी सच है।

1948 में जब रिज़ॉल्यूशन 3 में वेट एंड मेजर्स (CGPM) पर 9 वें जनरल कॉन्फ्रेंस को पहली बार पानी के ट्रिपल बिंदु को परिभाषित बिंदु के रूप में उपयोग करने पर विचार किया गया था, तो ट्रिपल पॉइंट पानी के ज्ञात गलनांक से 0.01°C से अधिक होने के करीब था, यह था बस 0.01°C के रूप में परिभाषित किया गया है। हालांकि, बाद के मापों से पता चला कि VSMOW के ट्रिपल और पिघलने बिंदुओं के बीच का अंतर वास्तव में 0.01 डिग्री सेल्सियस से बहुत थोड़ा (<0.001 डिग्री सेल्सियस) है। इस प्रकार, बर्फ का वास्तविक गलनांक 0 ° ​​C से बहुत कम (डिग्री के हज़ारवें भाग से कम) होता है। इसके अलावा, 273.16 K पर पानी के ट्रिपल बिंदु को परिभाषित करते हुए, निरपेक्ष थर्मोडायनामिक तापमान पैमाने (निरपेक्ष शून्य का संदर्भ) के संदर्भ में प्रत्येक 1°C वेतन वृद्धि की परिमाण को परिभाषित किया। अब पानी के वास्तविक क्वथनांक से विघटित, "100°C" मान 0°C से अधिक गर्म है - निरपेक्ष रूप से - ठीक कारक द्वारा

373.15/273.15 (लगभग 36.61% ऊष्मागतिकीय तापक)। जब अंशांकन के लिए दो-बिंदु परिभाषा का कड़ाई से पालन करते हैं, तो दबाव के एक मानक वातावरण के तहत VSMOW का क्वथनांक वास्तव में 373.1339 K (99.9839 डिग्री सेल्सियस) था। जब ITS-90 में अंशांकित किया जाता है (एक अंशांकन मानक जिसमें कई परिभाषा बिंदु शामिल होते हैं और आमतौर पर उच्च-सटीक इंस्ट्रूमेंटेशन के लिए उपयोग किया जाता है), VSMOW का क्वथनांक थोड़ा कम था, लगभग 99.974 डिग्री सेल्सियस।

सेल्सियस पैमाने की मूल परिभाषा और पिछले एक (निरपेक्ष शून्य और ट्रिपल बिंदु के आधार पर) के बीच 16.1 मिलीविकेल का यह क्वथनांक अंतर आम दैनिक अनुप्रयोगों में थोड़ा व्यावहारिक अर्थ है क्योंकि बैरोमीटर के दबाव में बदलाव के लिए पानी का क्वथनांक बहुत संवेदनशील है। उदाहरण के लिए, केवल 28 सेमी (11 इंच) की ऊंचाई परिवर्तन एक क्विकेल्विन द्वारा उबलते बिंदु को बदलने का कारण बनता है।