Notion de temprature La thermomtrie est le domaine

Notion de température

La thermométrie est le domaine de la physique concernant la mesure de la température

Anglais fondateur de la mécanique classique Chimiste, mathématicien, physicien, philosophe, astronome…. Isaac Newton 1642 -1726 Pour realiser ses experiences, il avait besoin de mesurer les températures Il demanda à son ami Allemand Daniel Gabriel Fahrenheit de concevoir un appareil capable de mesurer les temperatures Daniel Gabriel Fahrenheit 1686 -1736 En 1714 et à 28 ans, Fahrenheit reussit à concevoir son premier thermomètre

Newton conseilla Fahrenheit de se baser sur les travaux de Galilée Thermoscope, qui permet de mesurer la temperature Inconvenient majeur : appareil pas trop fiable l’air est chauffé bouteille remplie d’air vasque rempli d’eau le niveau de l’eau diminue

Fahrenheit propose le même dispositif que celui de Galilée, mais au lieu d’ utiliser la dilatation de l’air il utilisa la dilatation d’un autre liquide extrémité fermée air liquide

Le liquide à l’intérieur du tube se dilate avec la temperature

Si on prend le zéro comme point de référence, la valeur “x” représente la température Pour mesurer la dilatation, il a fallu fixer un point de reference

Comment Fahrenheit a procédé pour determiner le point de référence “ 0”? Sel ou hydroxide d’ammonium L’eau mélangée à la glace Fahrenheit a obtenu les temperatures les plus basses

Niveau stable Point de reference de basse température

Comment Fahrenheit a procédé pour retrouver le point de référence de hautes temperatures? La reference est la température du corps humain, qui est indépendante des conditions climatiques. Les température du corps humain, fluctuent selon l’état de santé.

Il analysa le comportement de l’eau pure en fonction de la temperature Il essaya d’améliorer le thermomètre de Fahrenheit Il trouva que lorsqu’on chauffe l’eau pure, à partir d’une certaine valeur, la temperature de l’eau reste constante indépendamment des conditions climatiques. C’est la temperature d’ebullition Par convention, cette temperature est égale à 100 0 C

Ensuite, de la même manière que Fahrenheit, Celsius définit la valeur minimale fixe. Cette valeur est fixe et ne depend pas des conditions climatiques. Par convention, cette temperature est égale à 0 0 C

Relation entre le degré Fahrenheit et le degré Celsius Par convention

212 -32=180 = 1, 8 x 100 TF Tc 100 180 TF - 32 = 1, 8 x Tc TF = (1, 8 x Tc) + 32 TF - 32 Tc - 0

Le zéro absolu Degré Kelvin Lord Kelvin

Volume en ml Zéro absolu 1000 900 0 K est la température la plus basse possible 800 700 600 au dessous de cette temperature les volumes deviennent negatives ce qui n’a pas de sens physique 500 400 300 200 100 0 K -200 — 273 -100 0 0 C 100 200 Température en 0 C

En thermodynamique, on n’utilise que le degré Kelvin!

Echelle de Kelvin Plus la temperature augmente Plus la la vitesse des molecules de gaz à l’intérieur du ballon augmente Plus le ballon se gonfle rapidement Conclusion L’énergie cinétique des molecules est liée directement à la temperature

Energie cinétique L’énergie cinétique n’est pas proportionnelle à la temperature en 0 C 100 200 0 0 C 100 0 C 300 400 L’énergie cinétique est proportionnelle à la temperature en K 200 0 C 500 Température en Kelvin

Une des applications les plus importantes est celle de Charles

Les différents types de Thermomètres Thermomètre au mercure Thermomètre à Alcool Thermomètre électronique Thermomètre à cadran et aiguille Le thermomètre à alcool remplace parfois celui du mercure pour des raisons de santé

Thermomètre à cristaux liquides Les Thermomètre à cristaux liquides utilisent des cristaux liquides qui changent de couleur selon la température Souvent, les cristaux liquides dessinent la valeur de la température.

Le principe zéro de la thermodynamique L’égalité entre les températures de deux corps est la condition d’équilibre thermique Cet équilibre est transitif si un corps A est en équilibre thermique avec un corps B s A A B es te n av équ ec ilib C re th er m iq C ue the et s rm i B iqu es e a t en ve éq c u ui n c libr orp e s. C , Al or

Exemple Chambre B C A Conséquence B