섭씨온도

섭씨은(는) 여기로 연결됩니다.

성씨에 대한 내용은 섭(성씨) 문서 참고하십시오.

미국의 에너지 드링크 제조사에 대한 내용은 셀시어스 문서 참고하십시오.

나무위키에 문서가 있는 온도체계
[math(largebf K)] 켈빈온도	[math(largeboldsymbol{degree!bf C})] 섭씨온도	[math(largeboldsymbol{degree!bf F})] 화씨온도	[math(largeboldsymbol{degree!bf R})] 난씨온도	[math(largeboldsymbol{degree!bf N})] 뉴턴온도	[math(largeboldsymbol{degree!bf Rtextbfo})] 뢰머온도	[math(largeboldsymbol{degree!bf Racute e})] 열씨온도

1. 개요2. 역사3. 특징4. 다른 단위와의 관계

4.1. 간단한 설명

5. 같이 보기

1. 개요

攝氏溫度 / Celsius scale, centigrade scale

전 세계에서 가장 널리 쓰이는 온도 단위. 켈빈의 수치에서 [math(273.15)]를 뺀 값이다. 비록 국제단위계의 온도 단위는 켈빈이지만, 실생활에서는 사실상 섭씨가 전 세계 대부분 국가의 표준 온도 단위로, 기호는 [math(\rm\degree\!C)]이다. 켈빈보다 먼저 나왔지만, 현대 SI에서는 켈빈의 부속단위계가 되었다.

'섭씨(攝氏)'라는 이름은 최초 고안자의 이름 Celsius(셀시우스)를 당시 중국 청나라에서 음차한 攝爾思(Shè'ěrsī, 서얼쓰/섭이사)에서 유래했다. 오늘날 표준 중국어에서는 원음에 더 가까운 摄尔修斯 혹은 摄耳修斯(Shè'ěrxiūsī, 서얼슈쓰/섭이수사)로 음차한다. 즉 '셀시우스 씨(섭씨)의 체계(눈금)'를 의미한다. 이는 의존명사 ~씨로 끝나는 화씨, 열씨 등도 동일하다.[1]

2. 역사

1742년 스웨덴의 천문학자 안데르스 셀시우스(Anders Celsius)가 처음으로 제안했다. 이에 따라 영어권에선 제안자의 이름을 따 섭씨를 '셀시어스'라고 부른다. 셀시우스는 물의 어는점을 [math(100)]도, 끓는점을 [math(0)]도로 제안했는데 현재 기준에서는 반대로 느껴지지만 당시에는 이 방식이 기록상의 오류를 막아주었기 때문에[2] 일반적으로 널리 쓰였다. 현재와 같이 정의를 어는점 [math(\rm0\,\degree\!C)], 끓는점 [math(\rm100\,\degree\!C)]라고 누가 바꾸었는지는 명확하지 않지만, 셀시우스가 죽고 이듬해(1745)에 동료 카를 폰 린네 [3]가 했다는 것이 정설이다.

3. 특징

통상적으로는 물의 어는점 수치를 [math(0)]으로 잡고, 어는점과 끓는점의 차이를 [math(100)]등분한 것을 [math(\rm1\,\degree\!C)]로 정의하곤 한다. 하지만 엄밀하게 따지면 어는점과 끓는점은 압력에 따라 달라지기 때문에[4], 이후 과학계에선 '물의 어는점 [math(=\rm0\,\degree\!C)]'가 아니라 '물의 삼중점 [math(=\rm0.01\,\degree\!C)]'라는 것으로 재정의하여 오랫동안 사용했다.

이때 빈 표준 평균 바닷물(Vienna Standard Mean Ocean Water, VSMOW)[5]이라는 것을 표준물질로 삼았기 때문에 정확하게는 'VSMOW의 삼중점을 [math(\rm0.01\,\degree\!C)][6]로 정의한다'였다. 삼중점은 고체, 액체, 기체 상태의 경계가 만나는 지점, 즉 물의 세 상태가 공존하는 조건이며 특정한 기압과 온도 조건이 모두 필요하여 비교적 측정하기가 더 쉽기 때문이다. 그러나 더 엄밀하게 따지면 삼중점조차 물 분자들을 구성하는 수소와 산소의 동위원소 비율이 변하면 미세하게 바뀌기 때문에 이 방법 역시 2019년 이후로 폐기되었다.

삼중점을 [math(\rm0.01\,\degree\!C)]로 정의했을 당시 1990국제온도눈금(International Temperature Scale-1990; ITS-90)에서 규정하는 물의 어는점은 [math(\rm0.002\,519\,\degree\!C)], 끓는점은 [math(\rm99.9743\,\degree\!C)]인데, 2019년에 새로 정의된 온도 체계에서도 이 수치에 유의미한 큰 변화는 나타나지 않았기 때문에 현재도 이 수치를 그대로 사용하곤 한다.

2019년 이후로는 볼츠만 상수를 이용해서 절대온도를 먼저 정의하고 섭씨온도의 수치는 절대온도의 수치에 [math(273.15)]를 빼며 그 눈금 간격은 절대온도와 같다는 것으로 정의한다. 즉, 켈빈과 기준점만 다를 뿐 눈금 간격이 같기 때문에, 섭씨로 [math(\rm1\,\degree\!C)]가 바뀌면 켈빈으로도 정확히 [math(\rm1\,K)]이 바뀐다.

이렇듯 오늘날엔 셀시우스가 처음 정의한 것과 다른 형태로 쓰지만, 지금도 셀시우스의 이름을 따서 '섭씨온도'라고 부른다. 이는 당시 정확도가 들쭉날쭉했던 다른 방식들과 달리 '물의 어는점과 끓는점'이라는 비교적 어디서나 일관적으로 구현할 수 있는 방식을 통해서 상대적으로 정확도를 높이는 데 크게 기여했기 때문이다.

4. 다른 단위와의 관계

온도의 단위이므로 다른 온도 단위와 마찬가지로 차원이 [math(\sf \Theta)]이다.
아래 온도 환산식에서 [math(T_{\rm X})]는 [math(\rm X)]를 단위로 하는 온도를 나타내는 물리량 기호이고, [math(\dfrac{T_{\rm X}}{\rm X})]는 각 온도 체계에서 단위를 뗀 수치를 의미한다. 뉴턴도 이하의 온도 체계에 관해서는 온도 문서 참조.

단위	환산식
단위	[math(T_{\rm X} \to T_{\rm\degree\!C})]	[math(T_{\rm\degree\!C} \to T_{\rm X})]
파렌하이트도	[math(\dfrac{T_{\rm\degree\!C}}{\rm\degree\!C} = \dfrac59{\left(\dfrac{T_{\rm\degree\!F}}{\rm\degree\!F} - 32\right)})]	[math(\dfrac{T_{\rm\degree\!F}}{\rm\degree\!F} = \dfrac95\dfrac{T_{\rm\degree\!C}}{\rm\degree\!C}+32)]
켈빈	[math(\dfrac{T_{\rm\degree\!C}}{\rm\degree\!C} = \dfrac{T_{\rm K}}{\rm K} - 273.15)]	[math(\dfrac{T_{\rm K}}{\rm K} = \dfrac{T_{\rm\degree\!C}}{\rm\degree\!C} + 273.15)]
뉴턴도	[math(1\,{\rm\degree\!N} = \dfrac{100}{33}\,{\rm\degree\!C})]	[math(1\,{\rm\degree\!C} = \dfrac{33}{100}\,{\rm\degree\!N})]
뢰머도	[math(\dfrac{T_{\rm\degree\!C}}{\rm\degree\!C} = \dfrac{40}{21}{\left(\dfrac{T_{\rm\degree\!R\text\o}}{\rm\degree\!R\text\o} - 7.5\right)})]	[math(\dfrac{T_{\rm\degree\!R\text\o}}{\rm\degree\!R\text\o} = \dfrac{21}{40}\dfrac{T_{\rm\degree\!C}}{\rm\degree\!C} +7.5)]
레오뮈르도	[math(1\,{\rm\degree\!R\acute e} = \dfrac54\,{\rm\degree\!C})]	[math(1\,{\rm\degree\!C} = \dfrac45\,{\rm\degree\!R\acute e})]
들릴도	[math(\dfrac{T_{\rm\degree\!C}}{\rm\degree\!C} = 100 - \dfrac23\dfrac{T_{\rm\degree\!D}}{\rm\degree\!D})]	[math(\dfrac{T_{\rm\degree\!D}}{\rm\degree\!D} = 150 - \dfrac32\dfrac{T_{\rm\degree\!C}}{\rm\degree\!C})]
랭킨도	[math(\dfrac{T_{\rm\degree\!C}}{\rm\degree\!C} = \dfrac59\dfrac{T_{\rm\degree\!R}}{\rm\degree\!R} - 273.15)]	[math(\dfrac{T_{\rm\degree\!R}}{\rm\degree\!R} = \dfrac95\dfrac{T_{\rm\degree\!C}}{\rm\degree\!C} + 491.67)]

4.1. 간단한 설명

실생활에서 쓰이는 화씨온도, 과학 분야에서 중요한 절대온도에 대해서

화씨

섭씨 → 화씨

섭씨온도 수치에 [math(1.8)]을 곱한 후 [math(32)]를 더한다.
날씨에 관련된 수치일 때, 섭씨온도 수치에 [math(2)]를 곱한 뒤 [math(30)]을 더한다. 실제온도와의 오차는 (섭씨온도 수치)[math(\times0.2-2)]로 기온에서 많이 쓰이는 [math(\rm-30\,\degree\!C\sim40\,\degree\!C~(-22\,\degree\!F\sim104\,\degree\!F))] 범위에서 [math(\rm-8\,\degree\!F\sim6\,\degree\!F)] 정도의 오차를 보인다.
섭씨온도 수치에 [math(40)]을 더한 뒤 [math(1.8)]을 곱하고 [math(40)]을 뺀다.

화씨 → 섭씨

화씨온도 수치에서 [math(32)]를 뺀 후 [math(\dfrac59 = 0.\dot5)]를 곱한다.(혹은 [math(1.8)]로 나눈다.) 계산이 귀찮으면 [math(32)]를 빼고 반으로 나누면 얼추 맞고, 여기에 [math(1.1)]을 곱하면 더 정확해진다.
날씨에 관련된 수치일 때, 화씨온도 수치에서 [math(30)]을 뺀 후 [math(2)]로 나눈다. 실제온도와의 오차는 (화씨온도 수치)[math(\times{\left(-\dfrac1{18}\right)} + 2.78)] 정도로 기온에서 많이 쓰이는 [math(\rm-22\,\degree\!F\sim104\,\degree\!F~(-30\,\degree\!C\sim40\,\degree\!C))] 범위에서 [math(\rm4\,\degree\!C\sim-3\,\degree\!C)] 밖에 오차가 안 된다. 섭씨 → 화씨에 비해 계산이 번거로운 화씨 → 섭씨 변환에서 특히 유용하게 사용할 수 있다.
화씨온도 수치에 [math(40)]을 더한 뒤 [math(1.8)]로 나누고 [math(40)]을 뺀다.

절대온도

섭씨 → 켈빈: 섭씨온도 수치에 [math(273.15)]를 더한다.
켈빈 → 섭씨: 켈빈온도 수치에서 [math(273.15)]를 뺀다.

5. 같이 보기

온도

[1] 심지어 중국에선 절대온도도 '켈빈'의 중국어 음역 开尔文(kāi'ěrwén, 카이얼원)을 따서 '개씨'라고도 부르기도 한다.[2] 기온은 물이 끓는 온도보다 높아질 일이 없고, 스웨덴은 겨울에 영하 30도를 넘나든다. 즉, 이 방식으로 기록하면 음수를 쓸 일이 없다.[3] 생물 분류에 쓰이는 학명 체계를 고안한 그 린네다.[4] 기압이 높아지면 어는점이 [math(\rm0\,\degree\!C)]보다 낮아진다.[5] 이름에 바닷물이 들어가지만 실제론 증류를 통해 염을 거의 모두 제거한 순수한 물이다.[6] 더 정확히는 켈빈 단위를 썼기 때문에 표기는 [math(\rm273.16\,K)]