Température - Définition
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Mesure de la température : la thermométrie
Histoire de la thermométrie
Échelles
L'unité légale de température dans le système international est le kelvin de symbole K (noter l'absence du symbole ° car ce n'est pas une échelle de mesure). Il existe d'autres systèmes de mesures antérieurs et toujours utilisés : les échelles Celsius centigrade, Fahrenheit et Rankine.
- le Kelvin
- il est défini à partir du point triple de l'eau : un kelvin est égal à 1/273,16 fois la température du point triple de l'eau. Le zéro absolu, correspondrait à la limite à une absence totale d'agitation microscopique et à une température de -273,15 °C ; mais on ne peut jamais l'atteindre (Penser que l'entité physique est plutôt 1/T , et on ne peut jamais atteindre l'infini). Cette unité permet de définir une échelle absolue des températures.
- le Celsius
- c'est le kelvin auquel on retire 273,15 K. Son unité est le °C. Elle est une simple translation de l'échelle absolue (voir ci-après). Le point triple de l'eau y a donc pour valeur 0,01 °C.
- les échelles centigrades
- l'échelle de mesure est telle que 0 et 100 sont fixés. Elle est appelée centigrade car les deux points de référence sont distants de 100°. Entre les deux, c'est la dilatation du mercure qui définit l'échelle.
- Par exemple dans l'échelle centigrade de Celsius, le zéro correspond à la température de la glace fondante et 100 degrés centigrades correspond à la température d'ébullition de l'eau sous une pression de 1 atmosphère. Ce serait Linné qui aurait inversé l'échelle.
- l'échelle Fahrenheit
- son symbole est °F. Elle attribue une plage de 180 °F entre la température de solidification de l'eau et sa température d'ébullition. On la déduit de l'échelle Celsius par une fonction affine (voir ci-après). Elle fixe le point de solidification de l'eau à 32 °F et le point d'ébullition à 212 °F.
- l'échelle Rankine
- c'est une simple homothétie de l'échelle absolue avec un facteur 9/5 (voir ci-après).
Conversion
Le tableau ci-dessous résume les formules permettant de convertir une température entre les différentes échelles.
| À partir de : | Kelvin | Celsius | Fahrenheit | Rankine | Réaumur |
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Comparaison des échelles de température
| Comparaison des échelles de température | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Commentaire | kelvin | Celsius | centigrade | Fahrenheit | Rankine | Delisle | Newton | Réaumur | Rømer | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Zéro absolu | 0 | −273,15 | −459,67 | 0 | 559,725 | −90,14 | −218,52 | −135,90 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Plus basse température enregistrée à la surface de la Terre | 184 | −89 | −128,2 | 331,47 | 283,5 | −29,37 | −71,2 | −39,225 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mélange eau/sel de Fahrenheit | 255,37 | −17,78 | 0 | 459,67 | 176,67 | −5,87 | −14,22 | −1,83 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Température de fusion de l’eau (à la pression standard) | 273,15 | 0 | 0 | 32 | 491,67 | 150 | 0 | 0 | 7,5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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 enregistrée à la surface de la Terre | 331 | 58 | 136,4 | 596,07 | 63 | 19,14 | 46,4 | 37,95 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Température de vaporisation de l’eau (à la pression standard) | 373,125 | 99,975 | 100 | 212 | 671,67 | 0 | 33 | 80 | 60 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Température de fusion du titane | 1 941 | 1 668 | 3 034 | 3 494 | −2 352 | 550 | 1 334 | 883 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Température de la surface du Soleil | 5 800 | 5 526 | 9 980 | 10 440 | −8 140 | 1 823 | 4 421 | 2 909 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Certains nombres de ce tableau ont été arrondis. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Techniques de mesures
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