摄氏温标是使用摄氏度（符号 °C）表示温度数值的一种温标[1]。它在标准大气压下把纯水的冰点定为 0 °C、沸点定为 100 °C，其间等分 100 份，每份为 1 摄氏度[2]。该温标已被世界上大多数国家采用，是日常生活和工程技术中应用最广的温度标度[3]。现代摄氏温标由热力学温标导出，摄氏温度 t 与热力学温度 T 满足 $t = T - 273.15$[4]。
定义
摄氏温标是以摄氏度（°C）为单位标定温度数值的测温体系，属于历史上广为使用的一种经验温标[1]。它最初取两个容易复现的固定点：标准大气压下纯水的冰点记为 0 °C，水的沸点记为 100 °C，两者之间的区间均分为 100 格，每格即 1 °C[2]。在国际单位制中，温度以热力学温标为基础，单位是开尔文，摄氏度则是在表示摄氏温度时使用的专门名称[5]。
按照现行规定，摄氏温度由热力学温度减去 273.15 得到，即 $t = T - 273.15$[4]。因此摄氏度与开尔文的分度大小相同，1 °C 的温度差等于 1 K，两者只是零点位置不同[6]。绝对零度在摄氏温标上对应 −273.15 °C[7]。
原理
摄氏温标早期依靠测温物质的某个物理量随温度变化来指示温度，常用的测温物质有水银，也有酒精[8]。在固定点上标定刻度之后，再假定该物理量与温度成正比，在中间区间作等分或线性内插，就能够读出被测温度[8]。由于读数会随测温物质和玻璃管材料而改变，这种温标与其所依赖的物理性质绑定在一起，因而被称为经验温标[9]。
现代摄氏温标不再单独定义，而是由热力学温标换算得到：先确定热力学温度 T，再按 $t = T - 273.15$ 求出摄氏温度[4]。1954 年至 2019 年期间，热力学温度的单位由水的三相点确定，该点被规定为 273.16 K，相当于 0.01 °C[5]。自 2019 年 5 月 20 日起，开尔文改由固定玻尔兹曼常数的数值来定义，摄氏温度与开尔文的换算方式并未随之改变[10]。
摄氏温度可以与华氏温度互相换算，换算关系为 $F = \frac{9}{5}C + 32$[11]。两种温标的分度大小并不相等，同一个温度在摄氏标度和华氏标度下的数值不同[12]。
发展历程
1742 年，瑞典天文学家安德斯·摄尔修斯发表论文讨论温度计上两个固定不变的刻度点，提出以雪的融化温度和水的沸腾温度作为基准，并把两者之间划分为 100 等份[13]。他给出的数值与今天相反：沸水对应 0 度，冰点对应 100 度[13][7]。
这一标度后来被倒转过来，改为冰点 0 度、沸点 100 度[7]。关于由谁完成倒转，有资料归功于里昂的让-皮埃尔·克里斯汀，也有资料记在瑞典植物学家卡尔·林奈名下，另有说法认为是仪器制造者丹尼尔·埃克斯特伦，具体情形存在不同记载[7][14][13]。
1948 年，国际计量委员会从「百分度」「百分温标」和「摄氏度」三个名称中选定了「摄氏度」，第九届国际计量大会也采用了这一名称，此后旧的称呼逐渐停用[15]。1954 年，第十届国际计量大会决定以水的三相点作为定义热力学温标的固定点[12]。1960 年第十一届国际计量大会进一步规定，摄氏温标应依据热力学温标导出[4]。
1990 年新的国际温标实施后，水的沸点不再作为温度定义中的固定点[16]。2019 年 5 月 20 日，国际单位制对开尔文作出新的定义，摄氏温标随之与基本物理常数间接关联起来[10]。
应用
摄氏温度广泛用于日常生活、气象观测、医疗卫生和工业测温等场合，世界上大多数国家以摄氏度记录气温[3][17]。
在科学研究中，热力学温标比摄氏温标使用得更普遍，摄氏温标更多服务于公众和工程需要[2]。少数国家仍以华氏温标作为日常温度标度，其中包括美国[7]。为了便于温度量值在实际测量中统一复现，国际上制定了国际温标，它尽量接近热力学温度并与摄氏温度兼容，中国自 1994 年 1 月 1 日起全面实施 ITS-90[9]。
局限
摄氏温标在早期属于经验温标，其读数依赖于所选测温物质的属性。以水银和酒精分别制作的两支温度计，只在 0 °C 和 100 °C 两个固定点上一致，中间各点的读数会彼此偏离，即使使用同一种物质、只是玻璃材料不同，也会造成差异[8]。正因如此，这类温标无法完全保证各国使用的温度单位彼此相同，后来已不再用来定义温度[8]。
按照 1960 年的定义，摄氏温标的零点与纯水冰点、100 °C 与水的沸点之间不再严格相等[4]。在 1990 年国际温标中，水在一个标准大气压下的沸点约为 99.974 °C，说明原先设定的固定点数值只是近似值[16]。
在科学研究以及极低温和极高温测量中，通常改用热力学温度或其他测温方式，摄氏温标并不是研究工作的主要标度[2]。此外，任何依赖固定点的温标都只能在有限温区内使用，超出该区间时需要选用适合的测温仪器与方法[17]。
参见
参考资料
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- 物理界这样定义常见的温度电流 . kepuchina.cn [引用日期2026-09-29]
- [科普中国]-物理界这样定义常见的温度电流 - 版权归原作者所有，如有侵权，请联系我们 . kepuchina.cn [引用日期2026-09-29]
- 温标及各种温标的介绍 . whut.edu.cn [引用日期2026-09-29]
- kelvin (K) . npl.co.uk [引用日期2026-09-29]
- Celsius scale . oxfordreference.com [引用日期2026-09-29]
- Celsius - Skip to main content . epfl.ch [引用日期2026-09-29]
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- 大会全票通过 . nim.ac.cn [引用日期2026-09-29]
- [科普中国]-摄氏刻度 . kepuchina.cn [引用日期2026-09-29]
- 物理新知识 . wuli.ac.cn [引用日期2026-09-29]
- STRAND B . scoilnet.ie [引用日期2026-09-29]
- Henderson byte: Anders Celsius . tandfonline.com [引用日期2026-09-29]
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- temper . translate.goog [引用日期2026-09-29]
- 《温度测量实用技术 》 . cnki.net [引用日期2026-09-29]
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最近更新：2026-09-29T12:25:17Z
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