Sommaire :
I- Les différentes unités de température
II- Mesurer la température.
1- Les thermomètres analogiques
2- Les thermomètres électriques
3- Les chaînes de mesures
4- Autres types de thermomètres
TEMPERATURE
La température est le degré de chaleur ou de froid d´une substance ou de l’atmosphère . La température détermine la pression atmosphérique. Elle intervient aussi sur l´humidité. En effet un air plus chaud pourra contenir plus d´humidité que de l´air froid.
Les différentes unités de température
Il existe plusieurs échelles de température :
Degré Celsius: cette échelle est la plus utilisée dans le monde de symbole : °C . Celsius est le du physicien suédois qui la créa en 1748. Dans cette échelle, l´eau liquide pure est stable, sous une atmosphère, entre 0°C ( température de fusion de la glace) et 100°C ( température d´ébullition de l´eau).
Degré Fahrenheit: cette échelle est utilisée par les anglais, de symbole : °F . Le physicien allemand Fahrenheit en a donné son nom.
Degrés Kelvin: cette troisième échelle est dite absolue, où le degrés est dit Kelvin, et correspond à un degrés centésimale( c’est l´échelle la plus ancienne ( 1742), attribuant les valeurs 0 et 100 degrés à la glace fondante et à l´eau bouillante, sous la pression atmosphérique normale).
Dans l´échelle absolue, une température ne peut être que positive.
Le zéro absolu correspond au point de départ de l’échelle Kelvin. O K =-273.15°C
=-459.67°F
En France, les deux échelles les plus utilisées sont l’échelle Celsius et l’échelle Kelvin.
Mesurer une température
Pour mesurer une température on utilise un thermomètre. IL existe plusieurs types de thermomètres : les analogiques et les éléctriques.
Les thermomètres analogiques
Il fonctionne par dilatation d’un liquide. La dilatation est l’augmentation d’un liquide en fonction de la chaleur, le liquide se contracte quand la température baisse. On peut utiliser toutes sortes de liquide, mais les plus efficaces sont le mercure et l’alcool ( pour les températures très basses). On utilise ces thermomètres pour la température extérieure.
Le thermomètre ordinaire se compose d´un réservoir creux attachée à une tige étroite avec un calibre comme un file.
Thermomètres a mercure et la composition du thermomètre
Galilée inventa en 1641 le premier thermomètre.
Les Thermomètres électriques
III Thermomètres électriques
1) Présentation
Les thermomètres qui précèdent sont à lecture directe et se prêtent peu à l´enregistrement. Les capteurs à signal électrique qui suivent auront l´avantage d´une plus grande souplesse d´emploi ( information transmissible, enregistrement) tout en gardant une précision suffisante pour les emplois industriels et beaucoup d´emplois de laboratoire.
2) Thermomètres à résistance et à thermistance
Le fonctionnement des thermomètres à résistance et des thermistances est basé sur un même phénomène physique :
la variation de la résistance électrique d´un conducteur avec la température.
Les lois de variation étant très régulières, il est possible de les utiliser pour repérer les températures par des mesures de résistance.
Comme ces lois sont différentes suivant qu´il s´agit d´un métal ou d´un agglomérat d´oxydes métalliques, deux cas ont été distingués sous les appellations de thermomètre à résistance d´une part et de thermistance d´autre part.
Petite histoire
Le premier thermomètre véritable a été inventé à Florence en 1654 par le grand duc de Toscane. L´appareil, à alcool, portait 50 graduations. En hiver, il descendait jusqu´à 7 degrés et montait, en été, jusqu´ à 40 degrés.
dans la glace fondante, il marquait 13,5°.
Puis en 1702, l´ astronome danois Ole Roemer ( 1644-1710) fabrique un thermomètre à alcool marquant l´eau bouillante à 60° et la glace pilée à 7,5°.
En 1717, le savant allemand Fahrenheit ( 1686-1736) remplace l´alcool par du mercure. Il fixa à 32° la température de la glace fondante et à 96° la température normale du sang. Il donne au thermomètre sa forme définitive.
En 1730, Réaumur, physicien et naturaliste français, construisit le thermomètre à alcool pour lequel il utilisait l´échelle 0-80.
Celsius, physicien suédois ( 1701-1744) construisit en 1742 un thermomètre à mercure qui marquait 100° au point de congélation de l´eau et 0° au point d´ébullition de l´eau... oui oui ! ... Mais en 1745, Linné ( 1707-1778) inversa l´échelle des températures et présenta à l´Académie suédoise un thermomètre à mercure qui marquait 0° pour la glace fondante et 100° pour l´eau bouillante.
Ce qui se raconte...
Quand Celsius a présenté son invention à l´Académie des sciences, un scientifique trouvant l´invention inintéressante se serait levé et aurait dit :
" Monsieur Celsius, votre thermomètre, vous savez où vous pouvez vous le mettre ? " ... dans certains pays on appliqua scrupuleusement cette recommandation ; o)
En 1794, la Convention a décidé que le " degré thermométrique serait la centième partie de la distance entre le terme de la glace et celui de l´eau bouillante". En octobre 1948, le nom de degré Celsius a été choisi par la IXème Conférence Internationale des Poids et Mesures.
Choisir une échelle de 0 à 100, fut très difficile car le choix d´une telle échelle impliquait l´utilisation de nombres négatifs. Au XVIIème siècle on ne maîtrisait pas les nombres négatifs.
Nous avons donc plusieurs échelles de mesure des températures : l´échelle Celsius nommée centigrade jusqu´en 1948 adoptée par la plupart des nations, l´échelle Fahrenheit adoptée par la grande-Bretagne, et l´échelle Réaumur à peu près abandonnée.
Nous avons également l´échelle absolue, utilisée par les scientifiques dont l´unité est le Kelvin ou K ( lord Kelvin, 1824-1907) : glace fondante 273,15°C, ébullition 373,15°C. Un degré K correspond à un degré Celsius, mais le zéro absolu est -273° Celsius, limite approchée de très près aujourd´hui.
Conversions
Quand les français disent ´il fait 0°´ les anglais disent ´il fait 32°´, et quand l´eau bout à 100° en France, pour les anglais, elle est à 212°. Avec ces deux couples de correspondance, nous pouvons établir le graphique de conversion qui suit : Déplacer le point M sous I.E sur la figure ci-dessous
Pour convertir des degrés Celsius en degrés Fahrenheit
( Faites bouger les points ci-dessus sous I.E)
Multiplier par 9/5 puis ajouter 32
Pour convertir des degrés Fahrenheit en degrés Celsius
( Faites bouger les points ci-dessus sous I.E)
Enlever 32 et multiplier par 5/9
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