Cet article explique ce qu'est la thermométrie en physique. Ainsi, vous trouverez la définition de la thermométrie, en quoi consiste une propriété thermométrique et quelles sont les différentes échelles thermométriques.
Qu'est-ce que la thermométrie ?
La thermométrie est la science qui étudie la mesure de la température des corps ou des systèmes. Autrement dit, la thermométrie est la branche scientifique chargée de mesurer la température.
Un thermomètre est utilisé pour mesurer la température. Le fonctionnement de cet appareil repose sur une propriété thermométrique qui varie selon que la température mesurée est supérieure ou inférieure. Nous approfondirons ce concept ci-dessous.
N'oubliez pas que la température est définie comme une quantité physique qui mesure l'énergie thermique d'un corps. Ainsi, plus un corps ou un système est chaud, plus ses particules se déplacent rapidement.
Propriété thermométrique
Une propriété thermométrique est une caractéristique d'une substance qui varie avec la température. Ainsi, la propriété thermométrique augmentera sa valeur lorsque la température augmente et, de même, la propriété thermométrique diminuera sa valeur lorsque la température augmente également.
Par exemple, la longueur d’une tige est une propriété thermométrique. Car la longueur de la tige va augmenter lorsque la température augmente et à l’inverse, sa longueur va diminuer lorsque la température baisse.
Ces deux processus physiques sont appelés respectivement expansion et contraction. En général, un corps se dilate lorsque la température augmente, tandis qu’il se contracte lorsque la température diminue. Bien que logiquement, il existe des substances qui se dilatent ou se contractent plus que d'autres.
Ainsi, pour fabriquer un thermomètre, on utilise une substance ayant une propriété thermométrique très sensible aux changements de température, comme le mercure ou l'alcool. De cette façon, la température peut être mesurée à partir de la propriété thermométrique.
Une autre propriété thermométrique fréquemment utilisée en physique et en chimie est la résistance électrique de certains matériaux. Puisque leur valeur varie en fonction de la température et, en outre, ils permettent une très large gamme de mesures (certaines vont de -200 ºC à 1200 ºC).
Balances thermométriques
Une échelle thermométrique (ou échelle de température ) est une unité utilisée pour mesurer la température.
Les échelles thermométriques peuvent être classées en deux types :
- Échelle thermométrique absolue : prend le zéro absolu de la température comme zéro de l'échelle. Par exemple l'échelle Kelvin.
- Échelle thermométrique relative : le zéro de l'échelle est un point différent du zéro absolu de la température. Par exemple l'échelle Celsius.
En revanche, les trois échelles de température (ou échelles thermométriques) les plus utilisées sont :
- Échelle Celsius : échelle thermométrique basée sur les températures de fusion et d'ébullition de l'eau, qui sont respectivement 0 ºC et 100 ºC.
- Kelvin Scale : échelle thermométrique dont le zéro correspond au zéro absolu de température. De plus, une unité d’échelle Kelvin équivaut à un degré Celsius.
- Échelle Fahrenheit : échelle thermométrique utilisée dans la plupart des pays d'origine anglo-saxonne. 1,8 degrés Fahrenheit équivaut à 1 degré Celsius.
➤ Vous pouvez utiliser la calculatrice ci-dessous pour convertir entre différentes échelles de température.
Conversion entre les échelles de température
Pour convertir une valeur de température exprimée sur une échelle thermométrique et la convertir vers une autre échelle de température, vous devez utiliser les formules du tableau suivant :
| Conversion des échelles 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.
Calculateur de conversion entre échelles de température
Pour faciliter la conversion entre différentes échelles de température, le convertisseur en ligne suivant a été créé avec lequel vous pouvez convertir une valeur de température entre les échelles thermométriques Celsius, Kelvin et Fahrenheit.
Pour utiliser la calculatrice, vous devez écrire la valeur de la température et sélectionner les unités de la température saisie. Vous devez saisir la température en utilisant le point (.) comme séparateur décimal, par exemple 25.08.
Thermométrie et calorimétrie
La thermométrie et la calorimétrie sont deux branches scientifiques différentes, bien que toutes deux soient liées à la température et, en fait, soient souvent confondues. C'est pourquoi dans cette section nous verrons la différence dans leur signification.
La différence entre la thermométrie et la calorimétrie réside dans le fait que la thermométrie étudie la mesure de la température, tandis que la calorimétrie est chargée de mesurer le transfert de chaleur lors de changements physiques ou de réactions chimiques.
La thermométrie est donc liée à la température, tandis que la calorimétrie est liée à la chaleur transférée. Deux concepts complètement différents mais étroitement liés.