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A escala Celsius é uma das escalas de temperatura mais utilizadas em todo o mundo. Ele mede a temperatura em graus Celsius, representada pelo símbolo °C, que foi originalmente definido como um centésimo da diferença de temperatura entre o ponto de congelamento e o ponto de ebulição da água.
Essa escala de temperatura é usada hoje em quase todos os países do mundo, exceto cinco que ainda usam a escala Fahrenheit. Além disso, é a escala de temperatura que é usada por excelência nas ciências naturais.
No entanto, existe uma segunda escala que sempre surge quando se fala em escala Celsius, que é a escala centígrada. Mas a escala centígrada não é a mesma que a escala Celsius? A resposta a esta pergunta é sim e não. Pode-se dizer que graus Celsius é a forma como os graus Celsius eram chamados anteriormente. Porém, a relação entre essas duas unidades de temperatura é um pouco mais complexa, pois existe uma sutil diferença entre as duas que é o assunto deste artigo.
A escala Celsius original ou escala centígrada
A invenção da escala Celsius é creditada ao astrônomo e físico sueco Anders Celsius. Celsius propôs em 1742 uma escala de temperatura que tomava como pontos de referência a temperatura de fusão do gelo (ou, o que é o mesmo, o ponto de congelamento da água) e o ponto de ebulição da água ao nível do mar, ou seja, a uma pressão de cerca de 1 atm.
Celsius reconheceu que o ponto de ebulição dos líquidos variava com a pressão, então sua maneira de definir a temperatura era muito mais reproduzível do que a definição de Fahrenheit quase 20 anos antes.
Para simplificar seu uso e interpretação, Celsius decidiu dividir a faixa de temperatura mencionada por 100 unidades, que ele chamou de graus Celsius, que significa literalmente dividido por 100 graus. Anos mais tarde e após sua morte (um tanto prematura aos 42 anos, diga-se de passagem), eles foram nomeados graus Celsius em sua homenagem e em reconhecimento às suas múltiplas contribuições à ciência.
Até agora tudo parece normal e é claro que graus Celsius e graus Celsius são na verdade a mesma coisa. É muito provável que quem está lendo este artigo já tenha ouvido essa história mais de uma vez. Porém, há uma peculiaridade quanto à forma como Celsius definiu sua escala; poucos sabem disso porque vai contra não só a definição atual de graus Celsius, mas até mesmo o senso comum.
Por alguma razão inexplicável, em seu trabalho original, Celsius definiu o ponto de ebulição da água como 0 em sua escala e o ponto de congelamento como 100. Isso é surpreendente e totalmente contra-intuitivo, pois é evidente que a água fervente está a uma temperatura mais alta que o gelo em seu ponto de fusão.
A contribuição de Carolus Linnaeus
Apesar da definição desajeitada dos pontos de referência da escala, o potencial para simplificar a interpretação das medições de temperatura usando a escala Celsius centígrado era aparente. Celsius morreu dois anos depois de publicar sua escala de temperatura, e quase imediatamente o taxonomista sueco Carolus Linnaeus propôs o que estava na cabeça de todos os cientistas da época: que a escala Celsius fosse invertida. Assim, o ponto de fusão da água foi definido como 0 na escala e o ponto de ebulição como 100.
A partir desse momento, a escala de temperatura centígrada começou a se espalhar pela comunidade científica ao redor do mundo e, eventualmente, entre o resto da população.
O nascimento da atual escala Celsius
Durante 200 anos, a escala de temperatura inventada por Celsius e invertida por Linnaeus foi chamada de escala centígrada, como seu criador a havia chamado. No entanto, em 1948, a Conferência Geral de Pesos e Medidas propôs renomear os graus da escala para graus Celsius em homenagem ao seu criador.
Nessa mesma conferência também foram alterados os pontos de referência da escala. De fato, a partir de 1948, a nova escala Celsius deixou de ser uma escala de temperatura independente com pontos de referência próprios e passou a depender da escala de temperatura absoluta ou escala Kelvin. Esta escala é definida com base no ponto triplo da água (condições de temperatura e pressão em que coexistem as três fases: sólida, líquida e gasosa).
Essa temperatura foi definida como exatamente 273,16 K, de modo que o ponto de fusão normal da água seria 276,15 K. Essa temperatura agora é definida como zero na nova escala Celsius, ou 0 °C.
Simplificando, o zero da escala Celsius permanece o mesmo que a escala centígrada original (ou seja, após a inversão de Linnaeus). No entanto, o segundo ponto de referência deixou de ser o ponto de ebulição da água e passou a ser o zero da escala de temperatura termodinâmica ou zero absoluto, correspondente a -273,15 °C.
Conclusão
Graus Celsius e graus Celsius são duas unidades de temperatura intimamente relacionadas. O conceito original do criador da escala centígrada, Anders Celsius, não coincide com o que hoje comumente conhecemos como graus Celsius ou, aliás, com o que conhecemos como graus Celsius. Isso ocorre porque Celsius, por algum motivo, definiu sua escala invertida dando um valor de 100 no ponto de congelamento e 0 no ponto de ebulição da água.
Apesar disso, o fato de a escala ter sido “corrigida” logo após sua criação e ter se tornado popular como a conhecemos hoje significa que essa antiga forma invertida da escala centígrada foi enterrada nos anais da história da ciência.
No entanto, ainda existe uma diferença fundamental, embora sutil, entre a escala Celsius corrigida que foi usada por mais de 200 anos e o que conhecemos hoje como escala Celsius. O original era uma escala de temperatura independente definida em termos dos pontos de fusão e ebulição da água; enquanto a segunda, a escala Celsius, é uma escala subordinada à escala Kelvin e, portanto, não depende mais dos pontos de fusão e ebulição da água, mas do ponto triplo e do zero absoluto que definem a referida escala absoluta de temperatura.
Apesar disso, a nova definição de graus Celsius é tal que o ponto de fusão da água ainda é zero na escala (0°C) e o ponto de ebulição ainda é 100°C, pelo menos até a segunda casa decimal. Por esse motivo, não há diferença significativa entre as duas unidades de temperatura e, para todos os efeitos práticos, elas podem ser usadas de forma intercambiável como se fossem a mesma unidade.
Referências
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