Celsius: Definitie en principes van de temperatureenheid Celsius
In 1742 introduceerde de Zweedse astronoom Anders Celsius een nieuwe schaal voor het meten van temperatuur, die nu algemeuw bekend is als de Celsius-schaal. De term “Celsius” verwijst naar de uitvinder en niet naar de eenheid zelf.
De oorsprong: Waarom was er noodzaak aan een nieuwe temperaturenheiden?
Tot op dat moment celsius-casino.info werd temperatuur gedefinieerd in graden Fahrenheit, wat werd overgenomen van Engelse bronnen. De gebruikte schaal had echter enkele nadelen. Enerzijds is het onduidelijk hoe de 32 °F-waarde zich verhoudt tot andere temperaturen; anderzijds biedt deze schaal geen eenvoudige relatie met de thermometer zelf.
De meest bekende temperatuurmeter, die van Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) gebruikte graden om warmteschommelingen te beschrijven. Zijn standaardgraden waren gebaseerd op een water-ijs-punt: de smelttemperatuur van ijs en sneeuw, waarbij het zachte punt was ingesteld op 32 °F. Fahrenheit veronderstelde dat deze temperatuuren ongelijkmatig verdeeld zijn over de hele temperatuurbeschrijving.
Het begin van Celsius’ werk
In 1742 schreef Anders Celsius een artikel over temperaturen, getituleerd “Observationes circa gradus caloris in aquis”. Dit stond echter op een afstand. Vanaf 1754 begon Celsius serieus te werken aan zijn eigen systeem van temperatuurschalen en publiceerde het aldaar.
De voornaamste reden voor de introductie door Celsius was waarschijnlijk diens gevoel dat Fahrenheit’ schaal niet erg praktisch was. In een poging om die problemen op te lossen introduceerde hij zijn eigen temperatuurschaal, gebaseerd op het principe dat water bij 0°C (voorheen bekend als 32 °F) vriest en de smeltpunt van ijs is ingesteld op 100 graden. Hij definieerde de schaal zodat de temperatuur in elke graad evenveel verschillent, wat later bewezen werd met exactheid door de Franse natuuronderzoeker Joseph-Louis Gay-Lussac.
Celsius baseerde zijn nieuwe temperatuurschaal op het principe van de gelijkmatig verdeelde graden. Hierbij wordt een thermometer gebruikt om te bepalen of bij 100 graden vloeibaar water past in een glas; deze schaal was aanzienlijk eenvoudiger en preciezer.
Celsius’ systeem van temperaturen
Celsius introduceerde zijn concept met drie fasen, afhankelijk van de temperatuur. Deze waren gebaseerd op verschillende thermometerstanden in water:
- 0 graden Celsius: Het ijs heeft een massa die gelijk is aan dezelfde massa vloeibaar water; als deze twee temperaturen in staat zijn om bij de smelttemperatuur over te gaan van 32 °F, wordt dit bekend als het “ijs-punt”. Dit was wat eerder de “0 graden Fahrenheit” werd genoemd.
- Het normale punt (37 °C): hier bevindt zich een thermometer met temperatuurbesturingen die in staat zijn om temperaturen hoger dan 32°F te laten zien.
- Een thermoschaal die gebruik maakt van de massa van water dat uitgehold is door een kleinere hoeveelheid heet of koud water.
Zijn innovatie
Celsius’ innovatie was vooral de introductie van graden als eenvoudige eenheden voor meting, in tegenstelling tot Fahrenheit’, wat geïnspireerd werd door de ontdekking dat temperaturen gelijkmatig verdeeld zijn over de thermometer.
De term “graden Celsius” is later gedefinieerd om te verwijzen naar de standaardeenheid die door Anders Celsius zelf ingevoerd was, terwijl in andere delen van Europa reeds een thermometerstandaard voor vloeibaar water aanwezig was. Gradenaantal en standaard gradenummer zijn onafhankelijk; het nemen van temperatuurmetingen werd beïnvloed door de behoefte om temperaturen bij te houden.
Het is moeilijk vast te stellen of Celsius’ systeem wel echt origineel was, maar hij maakte zeker een groot aantal innovaties. Zo introduceerde hij graden in plaats van Fahrenheit’, en bracht zo temperatuurmeting verder op een eenvoudige schaal.
De gevolgen
Het algemeen gebruik van Celsius’ systeem zorgde ervoor dat de temperaturen gemakkelijk konden worden bepaald. Gradenscheiding werd nu sneller gedaan, waardoor temperatuurmeting aanzienlijk verbeterd werd.
In tegenstelling tot Fahrenheit’, met zijn 32 graden en smelt- of ijs-punt, werden de temperaturen in Celsius’ schaal direct berekend. Hierdoor ontstond er meer uniformiteit bij het bepalen van temperatuur door middel van meetinstrumenten.
Algemene conclusie
De introductie van de standaardgradenschaal voor temperatuurschalen door Anders Celsius veranderde de manier waarop mensen met temperaturen omgingen. De nieuwe schaal, gebaseerd op een thermometerstandaart en niet zoals het oude systeem van graden Fahrenheit’, bracht erin dat men de gemiddelde temperatuur aanzienlijk nauwkeuriger kon bepalen door gebruik te maken van meetinstrumenten.
Met de inbouw van temperaturen als een standaard graadennommer en met het oog op toekomstig onderzoek naar de eigenschappen van water, die nu zowel praktisch als wetenschappelijk gemakkelijk werd vastgelegd.
