Dans cet article, vous découvrirez ce qu'est la température en physique, quelles sont les unités de température et comment convertir une valeur de température entre différentes unités. De plus, vous pouvez convertir entre différentes échelles thermométriques avec une calculatrice en ligne.
Qu'est-ce que la température ?
En physique, la température est définie comme une grandeur scalaire qui mesure l’énergie interne d’un corps. Plus précisément, la température d’un corps indique l’impulsion de ses particules. Ainsi, plus la température d’un système est élevée, plus ses particules vibrent.
Ainsi, un corps est dit chaud lorsque sa température est élevée, c’est-à-dire lorsque ses particules se déplacent plus rapidement. En revanche, un corps est froid lorsque sa température est basse, ce qui signifie que ses particules bougent peu.
La température est une grandeur physique capable de modifier diverses caractéristiques des matériaux, puisque de nombreuses propriétés dépendent de la température. Tels que le volume, la pression, la solubilité, la conductivité électrique, etc.
Logiquement, la notion de température est très importante pour la thermodynamique, puisque c'est la branche de la physique qui étudie les transferts de chaleur et comment tirer parti de l'énergie thermique.
Unités de température
Les trois unités de température les plus utilisées sont les suivantes :
- Degrés Celsius – Unité basée sur les températures de fusion et d'ébullition de l'eau, qui sont respectivement 0ºC et 100ºC.
- Degrés Fahrenheit : unité de température utilisée dans la plupart des pays d'origine anglo-saxonne. 1,8 degrés Fahrenheit équivaut à 1 degré Celsius.
- Kelvin : unité de température dont le zéro correspond au zéro absolu de température. C'est l'unité de température du Système International d'Unités (SI). Une unité d’échelle Kelvin équivaut à un degré Celsius.
➤ Vous pouvez utiliser la calculatrice ci-dessous pour convertir entre différentes unités de température.
D'autre part, les unités de température peuvent être classées en fonction de la valeur de référence qu'elles utilisent pour la température zéro absolue :
- Unité de température absolue : prend le zéro absolu de la température comme zéro de l'échelle. Par exemple l'échelle Kelvin.
- Unité de température relative : le zéro de l'échelle est un point différent du zéro absolu de la température. Par exemple l'échelle Celsius.
Degré Celsius
Les degrés Celsius , anciennement appelés degrés Celsius , sont l'échelle la plus utilisée dans la vie quotidienne à travers le monde. Le symbole de l'échelle Celsius est ºC.
Bien qu'officiellement on ne devrait plus l'appeler degré Celsius, ce nom est encore utilisé actuellement pour désigner la valeur d'une température. Cependant, le seul nom accepté est le degré Celsius.
Comme vous pouvez l'imaginer, le nom Anders Celsius a été donné à cette échelle de température en l'honneur de la contribution de ce physicien à la science.
Kelvin
Le Kelvin est l'unité de température du Système International d'Unités (SI). Par conséquent, l’échelle thermométrique Kelvin est l’unité la plus utilisée en physique et en ingénierie.
Sur l'échelle Kelvin, le zéro absolu coïncide avec le zéro de l'échelle. L'absence de température est donc de 0 kelvin (-273,15 ºC).
Le symbole utilisé pour exprimer une température en kelvins est la lettre majuscule K, par exemple 300 K.
Degré Fahrenheit
L' échelle Fahrenheit a été inventée par le physicien Daniel Gabriel Fahrenheit en 1724 et est l'unité de température la plus utilisée dans la plupart des pays anglo-saxons et à Porto Rico.
Le symbole pour exprimer une température en degrés Fahrenheit est ºF. Par exemple, si la température est de 75 degrés Fahrenheit, écrivez 75 ºF.
Conversion entre les unités de température
Pour convertir une valeur de température exprimée sur une échelle thermométrique et la convertir dans une autre unité de température, vous devez utiliser les formules du tableau suivant :
| Conversion des unités 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 |
Si vous avez des questions sur la manière de convertir une température entre deux échelles thermométriques différentes, vous pouvez utiliser le calculateur en ligne juste en dessous.
Calculatrice pour convertir entre les unités de température
Pour faciliter la conversion entre différentes unités de température, vous pouvez utiliser le convertisseur en ligne suivant avec lequel vous pouvez convertir une valeur de température entre les différentes unités thermométriques Celsius, Kelvin, Fahrenheit et Rankine.
Pour utiliser la calculatrice, vous devez sélectionner les unités de la température saisie, écrire sa valeur en utilisant le point (.) comme séparateur décimal puis appuyer sur le bouton "Convertir".
Comment est mesurée la température ?
Une fois que nous avons vu la définition de la température et quelles sont les unités de température les plus utilisées, voyons comment mesurer la température d'un corps.
La température d'un corps est mesurée avec le thermomètre , qui est un instrument spécialement conçu pour déterminer la température d'un corps ou d'un objet.
Le fonctionnement d'un thermomètre repose sur la variation d'une grandeur thermométrique, c'est-à-dire sur la variation d'une propriété qui dépend de la température. Par exemple, le thermomètre à mercure détermine la température d'un corps en fonction de l'expansion du mercure à l'intérieur, de sorte que plus l'expansion est importante, plus la température du corps est élevée.
Gardez à l’esprit qu’il existe différents types de thermomètres, chacun mesurera donc la température d’une manière différente. Mais ils reposent tous sur la variation d’une grandeur thermométrique.
Différence entre température et chaleur
Enfin, nous verrons quelle est la différence entre température et chaleur, puisqu'il s'agit de deux concepts physiques étroitement liés mais dont la signification est différente.
En physique, la chaleur est l'énergie thermique qui est transférée d'un système thermodynamique à un autre lorsqu'ils ne sont pas en équilibre thermique. Plus précisément, la chaleur circule toujours du corps ayant une température plus élevée vers le corps ayant une température plus basse, puisque le premier a une énergie interne plus élevée.
Par conséquent, en physique, la différence entre température et chaleur réside dans le fait que la température est une grandeur qui mesure l’énergie thermique d’un corps, tandis que la chaleur est le transfert d’énergie thermique d’un corps à un autre.