Les échelles thermométriques sont utilisées pour représenter les Température dans différentes unités. Chaque échelle thermométrique a deux points fixes qui sont définis à partir d'une propriété physique d'une substance qui peut être facilement observée lorsque le corps est soumis aux mêmes conditions.
Échelle Celsius
L'échelle thermométrique la plus utilisée dans le monde est l'échelle Celsius. Cette échelle est basée sur l'eau pure et a comme points fixes les points de fusion (0°C) et eau bouillante (100°C), dans des conditions de pression normales. L'échelle Celsius a été créée en 1722, par l'astronome suédois AndersCelsius.
Voir aussi: Comment se déroulent les échanges thermiques ?
Échelle Fahrenheit
L'échelle Fahrenheit a été découverte par DanielGabrielFahrenheit, un physicien et ingénieur allemand, en 1724.
Certains pays comme les États-Unis utilisent encore l'échelle Fahrenheit. Cette échelle a été créée pour que la température de fusion de l'eau soit de 32°F et que chaque degré de cette échelle correspond à 1,8 degrés sur l'échelle Celsius, donc la température de fusion de l'eau, sur l'échelle Fahrenheit, est 212°F.
Les deux échelles, Celsius et Fahrenheit, elles sont considérées comme des échelles habituelles, c'est-à-dire qu'elles ne sont pas des échelles thermodynamiques. Une échelle thermodynamique doit tenir compte du fait que sa valeur de température la plus basse, celle à laquelle les atomes d'un portion de substance se retrouvent parfaitement au repos, doit être égale à 0, contrairement à ce qui se passe sur la balance cité, que admettrevaleursnégatifs de température.
Une différence importante entre l'échelle Fahrenheit et les autres échelles est que cette ce n'est pas une échelle centigrade, c'est-à-dire: la distance entre vos points fixes n'est pas de 100 degrés, mais de 180 degrés.
Échelle Kelvin
La première échelle prenant en compte la non-utilisation de valeurs négatives de Température était l'échelle Kelvin, actuellement adoptée par le Système international d'unités. L'échelle Kelvin attribue la température à l'agitation thermique des atomes, sa limite inférieure est donc de 0 K, connue sous le nom de zéro absolu. Pour des raisons historiques et pratiques, certains pays continuent d'utiliser les échelles Celsius et Fahrenheit.
L'échelle Kelvin a été proposée en 1848 par William Thomson, un physicien et ingénieur irlandais connu sous le nom de Lord Kelvin. Contrairement à d'autres mesures de température, l'échelle Kelvin n'utilise pas la terminologie des degrés, car il s'agit d'une unité de température absolue et non d'une échelle créée à partir d'une substance.
Observez l'image ci-dessous, dans laquelle nous avons trois thermomètres calibrés sur les échelles Kelvin, Celsius et Fahrenheit, respectivement, qui montrent les points fixes de chacune des trois échelles mentionnées :
Thermomètres calibrés sur les échelles Kelvin, Celsius et Fahrenheit
Conversion d'échelles thermométriques
Il est possible de convertir les valeurs de température entre les trois échelles thermométriques les plus courantes. Pour cela, nous utilisons l'identité suivante :
Découvrez un exemple d'utilisation de la formule ci-dessus. Convertissons la température de 80ºF en ºC :
Variation de température dans les échelles thermométriques
Contrairement au calcul qui est fait pour effectuer la conversion de température entre les échelles thermométrique, nous pouvons calculer à quel point la variation de température dans une échelle correspond à une autre escalader. Pour cela, on peut utiliser l'égalité suivante :
Selon les identités indiquées ci-dessus, la variation de température en degrés Celsius est la même que la variation souffrait sur l'échelle Kelvin, donc si un corps avait une augmentation de température de 10 °C, sa température augmentait de 10K. Cependant, si un corps a connu une augmentation de 10°C ou 10K de sa température, sur l'échelle Fahrenheit, sa température aura augmenté de 18°F.
Exercices sur les échelles thermométriques
1) Un thermomètre mesure une température égale à 20 °F, déterminez la valeur de cette température sur l'échelle Celsius et Kelvin.
Résolution:
Utilisons l'égalité entre les échelles thermométriques pour calculer la température de 20°F sur les échelles demandées :
2) Déterminez quelle température pour que la valeur soit égale en Celsius et Fahrenheit.
