Celsius

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Das Grad Celsius ist eine Maßeinheit der Temperatur, die nach Anders Celsius benannt wurde.
== Definition
Die Celsius-Temperatur t {\displaystyle t} ist über die Absolute Temperatur (thermodynamische Temperatur) T {\displaystyle T} mit der Einheit Kelvin (K) wie folgt definiert: { t }  C = { T } K - 273 , 15 {\displaystyle \left\{t\right\}_{\mathrm {^{\circ }C} }=\left\{T\right\}_{\mathrm {K} }-273{,}15} .
Das heißt, die Zahlenwerte bei Verwendung der Celsius- bzw. Kelvin-Skala unterscheiden sich um den konstanten Wert 273,15.
Zum Beispiel bezeichnen 293,15 K und 20 °C dieselbe Temperatur, und der absolute Nullpunkt bei 0 K entspricht -273,15 °C.
Durch diese Definition der Celsius-Skala liegen der Schmelz- und der Siedepunkt von Wasser sehr nahe bei 0 °C und 100 °C (bei 0,002519 °C und 99,9839 °C (99,9743 °C nach ITS-90)).
Als Formelzeichen für die Celsius-Temperatur ist nach SI das kleine t normgerecht, alternativ ist auch das  {\displaystyle \vartheta } (theta) üblich.
Die Verwendung des großen T ist falsch, da T der absoluten Temperatur in Kelvin vorbehalten ist.
== Geschichte
Die Celsius-Skala geht auf den schwedischen Astronomen Anders Celsius zurück, der 1742 eine hundertteilige Temperaturskala vorstellte.
Als Fixpunkte nutzte er, wie die 1730 vorgestellte Reaumur-Skala, die Temperaturen von Gefrier- und Siedepunkt des Wassers bei Normaldruck, das heißt einem Luftdruck von 1013,25 Hektopascal oder 760 Millimeter Quecksilbersäule.
Der Bereich zwischen diesen Fixpunkten, gemessen mit einem Quecksilberthermometer, ist in 100 gleich lange Abschnitte eingeteilt, die als Grad bezeichnet sind.
Dies führte zu der historischen Bezeichnung des "hundertteiligen Thermometers".
Anders als bei der modernen Celsius-Skala ordnete Celsius jedoch dem Siedepunkt von Wasser den Wert 0 °C und dem Gefrierpunkt den Wert 100 °C zu.
Somit nahm der Temperaturwert eines Körpers beim Erwärmen ab.
Die moderne Celsius-Skala, bei der dem Siedepunkt von Wasser der Wert 100 °C und dem Gefrierpunkt der Wert 0 °C zugeordnet wird, wurde durch Carl von Linne, einen Freund Celsius', kurz nach dessen Tod im Jahr 1744 eingeführt.
1948, ca. 200 Jahre nach der Einführung der Skala, wurde zu Ehren Celsius' der Skalenabstand bei einem Celsius-Thermometer von einem Zentigrad bzw. Zentesimalgrad durch die 9. internationale Generalkonferenz für Maß und Gewicht offiziell in die Temperatureinheit Grad Celsius umbenannt.
1954 wurden die Kelvin-Skala und, darauf basierend, die heute gültige Definition des Grad Celsius eingeführt.
Gefrier- und Siedepunkt des Wassers verloren damit ihre Rolle als Fixpunkte der Celsius-Skala.
== Symbol
Das Symbol für die Maßeinheit ist eine Kombination aus dem Gradzeichen und dem Großbuchstaben "C".
Diese sind als Einheit zu betrachten und dürfen nicht getrennt werden.
Der Zahlenwert steht davor, wie bei Maßeinheiten üblich getrennt durch ein Leerzeichen.
Aus Gründen der Kompatibilität enthält der Unicode-Standard in Unicodeblock "Buchstabenähnliche Symbole" zusätzlich die Darstellung durch ein Zeichen  (U+2103), das Unicode-Konsortium rät aber von der Verwendung ab.
Nach Regeln der Organe der internationalen Meterkonvention darf das Grad Celsius auch zusammen mit SI-Vorsätzen benutzt werden.
Diese Regelung wurde jedoch nicht in die nationale deutsche Norm des Deutschen Instituts für Normung (DIN 1301-1, DIN 1345) übernommen und ist daher nach deutschem Einheitenrecht nicht zulässig.
== Temperaturdifferenz
Die Temperaturdifferenz  t {\displaystyle \Delta t} ist der Unterschied in der Temperatur von zwei Messpunkten, die sich in der Zeit oder der räumlichen Position unterscheiden.
Da die Kelvin- und die Celsius-Skala um einen festen Wert gegeneinander verschoben sind, stimmen die Zahlenwerte von Temperaturdifferenzen bei der Verwendung der Einheiten Kelvin und Grad Celsius überein:
{  t }  C = {  T } K {\displaystyle \left\{\Delta t\right\}_{\mathrm {{}^{\circ }C} }=\left\{\Delta T\right\}_{\mathrm {K} }}
Als Einheit für Temperaturdifferenzen wird von der DIN in Anpassung an das Internationale Einheitensystem (SI) mit der Norm DIN 1345 (Ausgabe Dezember 1993) das Kelvin empfohlen.
Die DIN ergänzt dazu: "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." Hier wird also der Einheitenname Grad Celsius als besonderer Name für das Kelvin benutzt.
Beispiel: Die Differenz zwischen der Temperatur t b = 20  C {\displaystyle t_{b}=20\,\mathrm {{}^{\circ }C} } (entspricht T b = 293 , 15 K {\displaystyle T_{b}=293{,}15\,\mathrm {K } } ) und der Temperatur t a = 10  C {\displaystyle t_{a}=10\,\mathrm {{}^{\circ }C} } ( T a = 283 , 15 K {\displaystyle T_{a}=283{,}15\,\mathrm {K} } ) beträgt  t = t b - t a = 10 K {\displaystyle \Delta t=t_{b}-t_{a}=10\,\mathrm {K} } .
Dies darf auch als  t = 10  C {\displaystyle \Delta t=10\,\mathrm {{}^{\circ }C} } geschrieben werden, aber natürlich ist diese Differenz nicht mit 283 , 15 K {\displaystyle 283{,}15\,\mathrm {K} } gleichzusetzen.
Das Gleiche gilt für Vielfache:
Es wäre falsch, t = 60 °C (T = 333,15 K) verglichen mit t = 30 °C (T = 303,15 K) als "doppelt so warm" zu bezeichnen; richtig hingegen ist eine solche Aussage für die absolute Temperatur, z. B. "600 K ist doppelt so warm wie 300 K".
== Vergleich mit anderen Skalen
=== Umrechnung
Temperaturen in Grad Celsius lassen sich über eine Zahlenwertgleichung wie folgt exakt umrechnen:
=== Fixpunkte
Die Fixpunkte, mit denen die Skalen ursprünglich definiert wurden, sind farblich hervorgehoben und exakt in die anderen Skalen umgerechnet.
Heute haben sie ihre Rolle als Fixpunkte verloren und gelten nur noch näherungsweise.
Allein der absolute Nullpunkt hat weiterhin exakt die angegebenen Werte.

Klexikon (einfache Sprache):
Grad Celsius kennen wir als eine Maßeinheit dafür, wie warm oder kalt es ist.
Eigentlich ist Celsius der Nachname eines schwedischen Forschers.
Anders Celsius lebte vor 300 Jahren und interessierte sich für Temperaturen, also ob etwas warm oder kalt ist.
Anders Celsius benutzte ein Thermometer.
Das Wort stammt aus dem Griechischen und heißt "Wärme-Messgerät".
Das war bei ihm eine lange Röhre aus Glas, mit Quecksilber darin.
Quecksilber ist ein flüssiges Metall.
Wenn es kalt ist, zieht es sich zu sammen und ist im Thermometer nur ganz unten zu sehen.
Bei Wärme dehnt Quecksilber sich aus und steigt in der Röhre des Thermometers nach oben.
Oder anders gesagt: Je wärmer es ist, desto länger ist das Quecksilber im Thermometer.
Woher wusste Celsius, wie kalt oder warm es eigentlich war?
Er ging davon aus, wann Wasser gefriert und wann es siedet, also kocht.
Als es so kalt war, dass Wasser gefror, machte er einen Strich auf dem Thermometer, dort, wo das Quecksilber war.
Das nannte er Null Grad.
Dann hat er Wasser zum Kochen gebracht und das Thermometer hineingehalten.
Er machte wieder einen Strich, dort, wo jetzt das Quecksilber stand.
Die Strecke dazwischen hat er in 100 Schritte eingeteilt, die man Grad nennt.
Darum sagt man:
Bei 100 Grad fängt Wasser an zu kochen.
Anders Celsius starb 1744.
Kurz danach hat ein Freund von ihm diese Temperaturmessung nach Celsius benannt.
Heute ist Grad Celsius in allen Ländern der Welt verbreitet.
Wir messen damit Fieber, die Kälte im Kühlschrank und allerlei anderes.
In einigen Ländern verwenden die meisten Leute jedoch eine andere Einteilung:
In den USA oder in Großbritannien zum Beispiel misst man die Temperatur in Grad Fahrenheit.