Température absolue

Cet article explique ce qu'est la température absolue et ce qu'est une échelle de température absolue. Ainsi, vous trouverez la définition des deux termes, quelles sont les échelles de température absolue et relative et comment les convertir.

Qu'est-ce que la température absolue ?

La température absolue est la valeur de température mesurée par rapport au zéro absolu (0 K ou -273,15 ºC). Autrement dit, la température absolue indique la température d'un corps ou d'un système en prenant le zéro absolu comme valeur nulle de l'échelle thermométrique.

Par conséquent, une échelle de température absolue est une échelle thermométrique qui indique la valeur mesurée par une température absolue. Autrement dit, le zéro d’une échelle de température absolue correspond au zéro absolu de la température.

Généralement, en thermodynamique, la température absolue est utilisée dans les formules. Les températures relatives ne sont utilisées que lorsque la formule nécessite une différence de température.

Quelles sont les échelles de température absolues ?

Les principales échelles de température absolue sont :

• Échelle Kelvin : échelle thermométrique absolue dont l'unité est égale à un degré Celsius. Cette échelle de température est la plus utilisée en science.
• Échelle de Rankine : échelle de température absolue dont l'unité équivaut à un degré Fahrenheit, qui est l'unité de température du système anglais.

Une caractéristique des échelles de température absolues est que toutes leurs valeurs sont positives, puisque le zéro de l'échelle équivaut au zéro absolu de la température.

Les deux échelles de température absolue sont expliquées en détail ci-dessous.

échelle Kelvin

Le Kelvin , historiquement appelé degré Kelvin , est l'unité de température du Système international d'unités (SI).

Ainsi, l' échelle Kelvin est l'échelle de température dans laquelle le zéro absolu représente l'absence d'énergie, dont la valeur est 0 Kelvin (-273,15 ºC).

Le symbole utilisé pour exprimer une température en kelvins est la lettre majuscule K, par exemple 300 K.

En physique, le kelvin n'est pas considéré comme un degré et donc le nom correct pour cette unité de température est kelvin, et non degré Kelvin . De plus, contrairement au degré Celsius (ºC) et au degré Fahrenheit (ºF), il ne doit pas être écrit avec le symbole du degré, mais simplement avec la lettre K.

Il convient de noter que, bien que le kelvin soit l’unité de température du Système international, ce n’est pas l’unité la plus utilisée pour exprimer les températures. Oui, il est vrai qu'en physique comme en ingénierie, les calculs sont effectués en kelvins, mais dans la vie quotidienne, les températures sont généralement mesurées en degrés Celsius ou en degrés Fahrenheit.

Enfin, les formules pour convertir des kelvins vers une autre unité de température sont les suivantes :

Conversion des unités de température	Formule
De Celsius à Kelvin	K = ºC + 273,15
De Kelvin à Celsius	ºC = K – 273,15
De Kelvin à Fahrenheit	ºF = 1,8·(K – 273,15) + 32
De Fahrenheit à Kelvin	K = (ºF – 32)/1,8 + 273,15
De Kelvin à Rankine	ºR = 1,8·K
De Rankine à Kelvin	K = ºR/1,8

Échelle de Rankine

L' échelle de Rankine est une échelle thermométrique basée sur les degrés Fahrenheit, qui est l'unité anglo-saxonne de température. Ainsi, l’échelle Rankine utilise l’échelle Fahrenheit mais commence au zéro absolu, donc zéro degré Rankine équivaut au zéro absolu de température.

Le symbole des degrés Rankine est ºR, bien que ºRa soit également parfois utilisé.

Voici quelques exemples de températures caractéristiques exprimées sur l’échelle de Rankine :

• 0 ºR : température zéro absolu, équivalente à 0 K.
• 491,67 ºR : point de fusion de l'eau, égal à 0 ºC.
• 558,27 ºR : température normale du corps humain, qui est normalement de 37 ºC.
• 671,64 ºR : point d'ébullition de l'eau, qui est égal à 100 ºC

Les formules pour passer de l'échelle de Rankine à une autre échelle thermométrique (et vice versa) sont les suivantes :

Conversion des unités de température	Formule
De Rankine à Fahrenheit	ºF = ºR – 459,67
De Fahrenheit à Rankine	ºR = ºF + 459,67
De Rankine à Kelvin	K = ºR/1,8
De Kelvin à Rankine	ºR = 1,8·K
De Rankine à Celsius	ºC = (ºR – 491,67)/1,8
De Celsius à Rankine	ºR = 1,8·(ºC + 273,15)

Échelles de température absolue et de température relative

Nous venons de voir la signification d'une échelle de température absolue, cependant, une échelle thermométrique peut aussi être relative. Dans cette section, nous verrons en quoi ces deux types d’échelles de température diffèrent.

La différence entre les échelles de température absolue et les échelles de température relatives est la valeur qu'elles prennent comme référence. Les échelles de température absolue partent de la température zéro absolue, tandis que les échelles de température relatives ont une température arbitraire comme zéro de l'échelle.

Ainsi, les échelles de température relative les plus utilisées sont :

• Échelle Celsius : c'est l'échelle thermométrique la plus utilisée dans la vie de tous les jours. Il est basé sur les températures de fusion et d’ébullition de l’eau, qui sont respectivement de 0ºC et 100ºC.
• Échelle Fahernheit : échelle thermométrique utilisée dans la plupart des pays d'origine anglo-saxonne. Le zéro sur l'échelle Fahrenheit correspond à -17,78 ºC, de même, 1,8 degrés Fahrenheit équivaut à 1 degré Celsius.

Les formules pour effectuer les conversions entre les différentes échelles de température sont les suivantes :

Conversion d'échelle de température	Formule
De Celsius à Kelvin	K = ºC + 273,15
De Kelvin à Celsius	ºC = K – 273,15
De Celsius à Fahrenheit	ºF = ºC · 1,8 + 32
De Fahrenheit à Celsius	ºC = (ºF – 32)/1,8
De Kelvin à Fahrenheit	ºF = 1,8·(K – 273,15) + 32
De Fahrenheit à Kelvin	K = (ºF – 32)/1,8 + 273,15
De Celsius à Rankine	ºR = 1,8·(ºC + 273,15)
De Rankine à Celsius	ºC = (ºR – 491,67)/1,8
De Fahrenheit à Rankine	ºR = ºF + 459,67
De Rankine à Fahrenheit	ºF = ºR – 459,67
De Kelvin à Rankine	ºR = 1,8·K
Rankine vers Kelvin	K = ºR/1,8
Celsius en Rankine	ºR = 1,8·(ºC + 273,15)
Rankine en Celsius	ºC = (ºR – 491,67)/1,8