Degré Celsius

Le degré Celsius, de symbole °C[1], est l'unité de l’échelle de température Celsius, qui est une unité dérivée du Système international[2], introduite le [3]. Son nom est une référence à l'astronome et physicien suédois Anders Celsius, inventeur en 1742 d'une des premières échelles centigrades de température. Cette unité de mesure est d'usage courant à travers le monde, à l'exception des États-Unis[4], du Belize[5] et des îles Caïmans, qui utilisent encore l'échelle Fahrenheit.

Ne doit pas être confondu avec Degré centigrade.

Pour les articles homonymes, voir Degré et Celsius.

Degré Celsius

Thermomètre gradué en degrés Celsius.
Informations
Système Unités dérivées du Système international
Unité de… Température
Symbole °C
Éponyme Anders Celsius
Conversions
1 °C en... est égal à...
  Unités SI   1 K en magnitude

Échelle et degré Celsius

La température Celsius est définie comme étant la température thermodynamique exprimée en kelvins moins 273,15 K[6], afin que zéro soit la température de solidification de l'eau.

L'unité de température Celsius est le degré Celsius (symbole °C), égale en magnitude au kelvin par définition[6] : pour exprimer une différence de température, les unités kelvin et degré Celsius sont équivalentes et un intervalle de température en degrés Celsius ou en kelvins a la même valeur numérique : par exemple, la différence 37 (°C) − 25 (°C) = 12 °C = 12 K. Mais les deux échelles de température ne sont pas équivalentes, dans l’absolu : 0 °C = 273,15 K.

Depuis le 20 mai 2019, le kelvin comme le degré Celsius sont définis par le Bureau international des poids et mesures afin que leur valeur soit déterminée à partir de la constante de Boltzmann[7],[8].

Le degré Celsius est une unité de l'échelle internationale de température de 1990.

Conséquence de la définition sur le point d’ébullition de l’eau et différence avec l’échelle centigrade

Le degré Celsius est défini jusqu'au 20 mai 2019 par un seul point fixe à 0 °C, soit 273,15 K[9] — c'est la température de fusion de l'eau à pression standard, le point triple de l'eau lui étant supérieur de 0,01 °C. Autrement dit, l'échelle Celsius n'est pas strictement définie par « la température d'ébullition de l'eau à 100 degrés sous une pression d'une atmosphère au niveau de la mer », car cette définition est celle du degré centigrade. Cependant, la différence relative est très faible, de 1/4 000, la température d'ébullition de l'eau étant de 99,975 °C[10].

Historique

Pour l'historique des échelles centigrades qui ont précédé le degré Celsius, voir degré centigrade.

Lors de la 9e Conférence générale des poids et mesures (CGPM), en 1948, le Comité international tranche entre les trois termes « degré centigrade », « degré centésimal », et « degré Celsius » en faveur de ce dernier. Le degré centésimal désigne aussi un angle plan égal au 1/400 d'un cercle[11] ; c’est l'un des synonymes de « grade » ou « gon » (son symbole est « gon »).

Le degré Celsius est la seule unité métrique dont le nom comporte une majuscule[12]. Les préfixes lui sont appliqués normalement ; on peut donc, par exemple, parler de « millidegré Celsius » (symbole « m°C »).

Autres échelles de température

Différentes échelles sont utilisées pour mesurer la température : l’échelle Newton (établie vers 1700), Rømer (1701), Fahrenheit (1724), Réaumur (1731), Delisle (1738), centigrade (de Celsius) (1742), Rankine (1859), kelvin (1848), Leyden (ca. 1894 ?), Celsius (1948).

Comparaison des échelles de température[alpha 1]
Température kelvin[alpha 2] Celsius centigrade (historique) Fahrenheit originelle Fahrenheit historique Fahrenheit moderne (actuelle) Rankine Delisle Newton Réaumur Rømer
Zéro absolu. 0 −273,15 −273,197 −459,67 0 559,725 −90,14 −218,52 −135,90
Plus basse température naturelle relevée par télédétection à la surface de la Terre (pas in situ)[alpha 3]. 180,0 −93,2 −135,8 323,9 289,8 −30,8 −74,6 −41,4
Mélange eau/sel de Fahrenheit. 0
Origine de l'échelle Celsius moderne. 273,15 0 32 491,67 150 0 0 7,5
Température de fusion de l’eau (à la pression standard)[alpha 4]. 273,150 089(10) 0,000 089(10) 0 32 32 32,000 160(18) 491,670 160(18) ≈ 150 ≈ 0 ≈ 0 ≈ 7,5
Température du point triple de l’eau. 273,1600(1) 0,0100(1) 32,0180(18)
Température moyenne à la surface de la Terre. 288 15 59 518,67 127,5 4,95 12 15,375
Température moyenne du corps humain. 309,95 36,8 98,24 557,91 94,8 12,144 29,44 26,82
Plus haute température naturelle enregistrée à la surface de la Terre[alpha 5]. 329,8 56,7 134 593,67 67,5 18,7 45,3 33,94
Température de vaporisation de l’eau (à la pression standard). 373,133 9 99,983 9 100 ≈ 212 212 211,971 671,641 0 33 80 60
Température de fusion du titane. 1 941 1 668 3 034 3 494 −2 352 550 1 334 883
Température estimée de la surface du Soleil. 5 800 5 526 9 980 10 440 −8 140 1 823 4 421 2 909
  1. Certains nombres de ce tableau ont été arrondis. Les valeurs en gras sont celles qui, par définition des différentes échelles, sont exactes (c'est-à-dire qui ont un nombre infini de chiffres significatifs).
  2. On écrit « kelvin » avec un k minuscule car c’est une unité du Système international, même si elle porte le nom de Lord Kelvin. En revanche, le symbole est un K majuscule.
  3. Enregistrée par satellite en Antarctique le [13].
  4. Les échelles de température modernes étant définies par le point triple de l'eau fixé à 0,01 °C, il en résulte que la température de fusion de l'eau mesurée précisément est de 0,000 089(10) °C.
  5. Enregistrée à Furnace Creek aux États-Unis le 10 juillet 1913[14].

Notes et références
  1. °C est codé avec les deux caractères Unicode U+00B0 U+0043 ou, par compatibilité avec des codages CJC, le caractère Unicode ℃ U+2103
  2. BIPM - tableau 3.
  3. BIPM - 1948
  4. (en) National Oceanic and Atmospheric Administration, « Glossary: Celsius », sur National Weather Service (consulté le ).
  5. (en) « Belize Weather Bureau » (consulté le ).
  6. kelvin, BIPM.
  7. Le kelvin, la mole et l'ampère changent aussi de définition nextinpact.com, le 23 novembre 2018.
  8. Le kelvin a changé, La Revue pratique du froid, le 28 mai 2019.
  9. Point triple de l'eau ; échelle thermodynamique à un seul point fixe ; unité de quantité de chaleur (joule), BIPM.
  10. (en) About temperature.
  11. Dictionnaire de l’Académie Française, 8e édition, 1932–1935.
  12. Les règles du Système international imposent que les noms d'unités commencent par une minuscule (par exemple : mètre, pascal) ; le nom composé « degré Celsius » commençant par d respecte cette règle.
  13. NASA, « La Nasa identifie l'endroit le plus froid de la Terre », Le Figaro, (consulté le ).
  14. Commission de climatologie, « Communiqué de presse no 956 », Organisation météorologique mondiale, (consulté le ).

Voir aussi

Articles connexes
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