Les échelles thermométriques sont utilisées pour indiquer la température, c'est-à-dire l'énergie cinétique associée au mouvement des molécules.
Dans le Système international d'unités (SI), la température peut être mesurée en trois échelles:
- Échelle Celsius (°C)
- Échelle Kelvin (K)
- Échelle Fahrenheit (°F)
Comme référence, ils utilisent les points de fusion (glace) et d'ébullition (vapeur) de l'eau. Découvrez ci-dessous l'origine et les caractéristiques de chacun d'eux. N'oubliez pas que le thermomètre est l'instrument utilisé pour mesurer la température.
Mieux comprendre le sujet :
- Chaleur et température
- Calorimétrie
- Point de fusion et point d'ébullition
- Loi zéro de la thermodynamique
- Dilatation thermique
Échelle Fahrenheit
L'échelle Fahrenheit a été créée en 1724 par le physicien et ingénieur Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736). Il est nommé en l'honneur de son créateur.
Aux États-Unis et en Angleterre, la température est mesurée en degrés Fahrenheit. Le symbole de cette échelle thermométrique est °F.
- Point de fusion de l'eau: 32 °C
- Point d'ébullition de l'eau: 212 °C
Échelle Celsius
L'échelle Celsius a été créée en 1742 par l'astronome suédois Anders Celsius (1701-1744). Il est nommé en l'honneur de son créateur.
C'est l'échelle thermométrique la plus utilisée au monde, y compris au Brésil. Le symbole de cette échelle est °C.
- Point de fusion de l'eau: 0 °C
- Point d'ébullition de l'eau: 100 °C
Noter: Les expressions "Degrés Celsius" et "Degrés Centigrades" sont synonymes. Cependant, les degrés centigrades ont été remplacés par le degré Celsius lors de la Conférence générale des poids et mesures (1948).
Échelle Kelvin
L'échelle Kelvin est appelée "échelle absolue" car elle a le zéro absolu comme point de référence. Il a été créé en 1864 par le physicien, mathématicien et ingénieur irlandais William Thomson (1824-1907). Obtient ce nom puisqu'il était également connu sous le nom de Lord Kelvin. Le symbole de cette échelle thermométrique est K.
- Point de fusion de l'eau: 273 K
- Point d'ébullition de l'eau: 373 K
Formules
La formule utilisée pour convertir les échelles thermométriques est :
d'où,
- Tc: température en Celsius
- Tf: température en Fahrenheit
- Tk: température Kelvin
Selon les points de fusion et d'ébullition de chaque échelle, nous pouvons convertir entre eux :
Convertir Celsius en Fahrenheit ou vice versa:
Convertir Celsius en Kelvin:
Convertir Kelvin en Celsius:
Convertir Kelvin en degrés Fahrenheit ou vice versa:
Exemple
Pour trouver les valeurs équivalentes des échelles thermométriques, il suffit d'ajouter la valeur connue à la formule, par exemple :
Calculez la valeur de 40 °C sur les échelles Kelvin et Fahrenheit :
Celsius en Fahrenheit :
40/5 = tf -32/9
8. 9 = Tf-32
72 = Vf – 32
72 + 32 = Vf
Tf = 104°F
Celsius en Kelvin :
Tk = 40 + 273
Tk = 313k
Voir aussi: Conversion d'unité
Modèles d'exercices
Les échelles thermométriques sont un sujet très exigeant dans les examens d'entrée et dans l'Enem. Vérifiez ci-dessous trois exercices qui sont tombés sur l'examen d'entrée.
1. (Unesp-2003) Une casserole avec de l'eau est chauffée de 25 °C à 80 °C. La variation de température subie par le pot avec de l'eau, sur les échelles Kelvin et Fahrenheit, était :
a) 32K et 105°F.
b) 55K et 99°F.
c) 57K et 105°F.
d) 99K et 105°F.
e) 105K et 32°F.
Réponse: lettre b
2. (UFF-1996) Un touriste brésilien, en débarquant à l'aéroport de Chicago, a observé que la valeur de température indiquée là, en °F, était un cinquième de la valeur correspondante en °C. La valeur observée était :
a) - 2°F
b) 2°F
c) 4°F
d) 0°F
e) - 4°F
Réponse: lettre e
3. (UFF-1995)
Lorsque vous souhaitez effectuer des expériences à basse température, il est très courant d'utiliser de l'azote liquide comme réfrigérant, car son point d'ébullition normal est de -196 °C.
Sur l'échelle Kelvin, cette température est :
a) 77 K
b) 100K
c) 196K
d) 273 K
e) 469K
Réponse: lettre a
