- Celsius ist das weltweit gebräuchlichste Maß für Temperaturen
- Celsius basiert auf zwei Fixpunkten: Dem Gefrierpunkt und dem Siedepunkt von Wasser
- Zwischen den Fixpunkten wurde eine Unterteilung in 100 gleich große Abstände vorgenommen
- Bei doppelter Gradzahl ist es dabei nicht doppelt so warm. Lediglich der Abstand auf der Skala ist dann doppelt so groß
1. Was bedeutet das Wort Celsius?
Celsius ist die weltweit gebräuchlichste Maßeinheit der Temperatur. Sie geht auf den am 27. Januar 1701 in Uppsala (Schweden) geborenen Astronomen Anders Celsius zurück. Celsius teilte die Temperaturskala auf einem Quecksilberthermometer bei atmosphärischem Normaldruck von 1013,25 Hektopascal in hundert gleiche Teile.
Damit waren im frühen 18. Jahrhundert nun viel genauere Temperaturmessungen möglich als mit den zuvor verwendeten Temperaturskalen von Gabriel D. Fahrenheit aus dem späten 17. Jahrhundert.
2. Was sind ein Grad Celsius?
Anders Celsius legte in seiner Einteilung Fixpunkte fest. 0 Grad wurden für den Gefrierpunkt reines Wassers und 100 Grad für den Siedepunkt festgelegt. Ein Grad Celsius bedeutet also, dass die Temperatur um eine Skaleneinheit vom Gefrierpunkt abweicht.
Übrigens: Ursprünglich legte Celsius 0 Grad als Siedepunkt des Wassers fest und 100 Grad als Gefrierpunkt. Die heute bekannte Umkehrung der Celsius-Skala wurde erst nach dem Tod von Anders Celsius vorgenommen – und zwar von Ernst von Linné.
Bild 1: Wenn flüssiges Wasser zu Eis gefriert, herrschen 0 Grad Celsius. Bei 100 Grad geht flüssiges Wasser in Wasserdampf über.
3. Warum gibt man Celsius mit "Grad" an?
Die von Celsius formulierten Fixpunkte wurden wie oben angesprochen in 100 gleiche Teile unterteilt. Jeder dieser Teilstrichabstände weicht also um ein Kelvin (mehr dazu im nächsten Punkt) genau weiter vom vorherigen ab. Diese Abweichungswerte werden mit "Grad" angegeben.
4. Was sind die Unterschiede zwischen Celsius, Fahrenheit und Kelvin?
Kelvin, benannt nach einem britischen Physiker, hat als absolute Temperatur (das bedeutet, der Wert der Einheit kann nicht unter 0 sinken) als Bezugspunkt den sogenannten Tripelpunkt des Wassers. Bei diesem Tripelpunkt sind alle Phasen des Wassers im Gleichgewicht: Eis, flüssiges Wasser und Wasserdampf.
Dies tritt nur im absoluten Nullpunkt auf, welcher aus heutiger Sicht 273,15 Kelvin unter 0 Grad Celsius liegt. Das bedeutet, dass 0 Grad Celsius –273,15 Kelvin entsprechen. Übrigens: Richtig gelesen! Temperaturen in Kelvin werden ohne das Wort "Grad" angegeben.
Das Maß Fahrenheit wird heute vor allem im nordamerikanischen Raum gebraucht. Es wurde 1714 vom deutschen Physiker Daniel Fahrenheit eingeführt. Charakteristisch an dem Maß ist, dass es so gewählt wurde, dass es selbst im Winter selten unter 0 Grad fällt. Fahrenheit wird wie Celsius in "Grad" angegeben.
5. Welches Maß ist am genausten?
Geht man ins Detail, so sind Temperaturen in Grad Fahrenheit etwas genauer als in Grad Celsius. Denn eine Differenz von einem Grad Celsius entspricht neun Fünftel Fahrenheit.
Der Wert in Fahrenheit gibt die Differenz also etwas genauer an. Celsius bietet allerdings den Vorteil, dass man sich die Temperaturen besser vorstellen kann. Denn in Fahrenheit liegt der Gefrierpunkt zum Beispiel nicht bei 0 Grad, sondern bei 32 Grad. Oder, wie oben schon beschrieben, in Kelvin bei -273,15.
Bild 2: Temperaturangaben in Fahrenheit sind immer höher als die entsprechenden Werte in Celsius. 100 Grad Fahrenheit sind im Hochsommer in einigen Bundesstaaten Amerikas beispielsweise keine Seltenheit.
6. Wie rechnet man von Fahrenheit in Celsius um?
100 Grad Celsius sind 212 Grad Fahrenheit. 1 Grad Celsius entsprechen demnach 2,12 Grad Fahrenheit. Die genaue Umrechnungsformel lautet: Grad Celsius = (Grad Fahrenheit minus 32) mal 5/9. Oder umgekehrt: Grad Fahrenheit = Grad Celsius mal 1,8 plus 32.
7. Warum ist es bei 40 Grad nicht doppelt so warm wie bei 20 Grad?
Tatsächlich beruht unsere Temperaturskala nach Celsius nicht auf Wärme, sondern lediglich auf Abweichungen von Fixpunkten. So bedeutet eine Temperatur von 40 Grad eben nicht, dass doppelt so viel Wärme wie bei einer Temperatur von 20 Grad vorherrscht, sondern lediglich, dass die Abweichung vom Gefrierpunkt doppelt so groß ist.
Wichtig ist hier zu beachten, dass die Fixpunkte von Celsius willkürlich festgelegt wurden. Wie wenn wir in der Schule eine gute Leistung hatten und dafür eine Note 1 bekamen, entschied sich Celsius dazu, dem Gefrierpunkt von Wasser die "Bewertung" 0 Grad zu geben. Auch dass der Siedepunkt von Wasser mit der "Bewertung" 100 Grad versehen wurde, war willkürlich.
Celsius hätte auch z.B. hierfür 10 Grad vergeben können und in 100 gleiche Teile teilen. Dann würden wir heute statt von 40 statt 20 Grad nun von 4,0 statt 2,0 Grad sprechen.
Passend hierzu:
Quellen:
DWD, WDR, Wissenschaft im Dialog, t-online, Futura Science, Yahoo
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