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Thermodynamique.
Transformation de l'énergie

Énergie thermique I de combustion.
Effets de la thermodynamique

Entropie

Qu'est-ce que la température? Définition, échelles et unités

Qu'est-ce que la température? Définition, échelles et unités

La température est la grandeur thermodynamique qui montre l' énergie thermique d'un corps par rapport à celle d'un autre. Cette propriété thermodynamique ne décrit qu'un état macroscopique.

Selon la théorie moléculaire, la température est définie comme la mesure de l' énergie cinétique moyenne des molécules qui la composent. Autrement dit, les mouvements des particules à l'intérieur.

En revanche, elle peut être définie selon la mécanique statistique, comme la dérivée de l'énergie par rapport à l'entropie à volume constant.

De magnitude macroscopique, elle a un caractère exclusivement statistique. Cela signifie qu'il n'est pas logique de parler de la température d'une molécule ou d'un atome isolé, mais d'un tout.

Quelles sont les échelles de température?

Les trois échelles les plus courantes pour mesurer la température sont:

Échelle Celsius et échelle Kelvin

L'échelle Celsius est l'échelle la plus utilisée pour exprimer la température. Presque tout le monde utilise l'échelle Celsius (degré Celsius) pour mesurer la plupart des mesures. La variation entre un degré et le suivant sur une échelle Celsius est la même variation que sur une échelle Kelvin.

La différence entre les échelles Celsius et Kelvin réside dans la fixation de leur point nul:

  • Sur l'échelle Celsius, 0ºC correspond au point de congélation de l'eau.

  • Sur l'échelle Kelvin, 0 degré correspond au niveau minimum qu'un corps pourrait théoriquement atteindre.

Les intervalles de l'échelle Kelvin sont mesurés en Kelvin, mais étaient auparavant appelés degrés Kelvin.

Échelle Fahrenheit

Cependant, il y a quelques pays, notamment les États-Unis, où l' échelle Fahrenheit est encore utilisée dans la vie quotidienne. C'est une échelle historique. Dans ce document, le point de congélation de l'eau est de 32 ° F et le point d'ébullition de l'eau est de 212 ° F.

Exemples de température

La description

Kelvin

Degrés Celsius

Degrés Fahrenheit

Degrés Rankine 

Zéro absolu

0

-273,15

-459,67

0

Température de l'eau de fusion

273,15

0

+32

491,67

Température de l'eau bouillante

373,15

100

+212

671,67

Température du corps humain

310.15

37

+98,6

558,27

La température ambiante est la température de l'air extérieur. Le maximum enregistré a été de 56,7 degrés Celsius. Enregistré à Furnace Creek Station, situé dans la célèbre "Death Valley" des États-Unis. Le minimum enregistré est de -93 degrés Celsius enregistré en Antarctique.

Unité dans le système international de mesures

L'unité de mesure du dans le Système international d'unités (SI) est le kelvin. Kelvin est donc l'unité utilisée par les scientifiques. Il est fréquent de le voir référencé comme un degré Kelvin.

Triple point d'eau

Le Système international d'unités (SI) définit une échelle et une unité de température thermodynamique basées sur le point triple de l'eau.

Pourquoi avons-nous froid et chaud?

La sensation thermique est appelée la sensation de froid ou de chaleur qu'une personne ressent en fonction d'une combinaison de paramètres météorologiques.

La sensation physiologique est générée lors d'un échange d' énergie thermique entre la température corporelle et celle des autres corps.

Si nous touchons un objet à une température inférieure, la chaleur circule de notre corps vers l'objet. Nous avons froid. Si l'objet est un bon conducteur de chaleur, la chaleur circule plus rapidement. Ensuite, nous aurons la sensation thermique que l'objet est encore plus froid.

Relation entre température et thermodynamique

C'est l'une des principales propriétés étudiées dans un système thermodynamique. En thermodynamique, les différences de thermiques entre différentes régions de la matière sont particulièrement importantes. Ces différences permettent le mouvement de la chaleur d'une région à l'autre.

Qu'est-ce que la température? Définition, échelles et unitésLa chaleur circule uniquement des régions chaudes vers les régions froides. Ceci est établi par la deuxième loi de la thermodynamique dans la déclaration de Clausius. Deux objets à la même température ne transfèrent pas de chaleur.

La température est-elle la même que l'énergie thermique?

Les molécules de toutes les substances matérielles sont toujours en mouvement continu. Ils peuvent être en vibration ou en agitation, en raison des multiples interactions qu'ils subissent dans le corps.

En conséquence de cette agitation aléatoire, les atomes et les molécules de matière ont une certaine énergie interne, car ils ont une énergie cinétique sous forme de mouvement. Ils possèdent également une énergie potentielle due aux forces exercées entre les particules.

L'énergie interne est également connue comme l'énergie thermique des corps.

D'un autre côté, la température est la grandeur qui permet d'enregistrer la valeur moyenne de l'énergie thermique d'un corps.

Comment mesure-t-on la température?

Différents systèmes de mesure dépendent de l'application ou de la nécessité de mesurer des valeurs très élevées ou très faibles. Cependant, l'outil le plus connu et le plus utilisé est le thermomètre.

Pour déterminer la température d'un système, celui-ci doit être en équilibre thermodynamique. Les variations de l'état thermique d'un corps provoquent des changements dans certaines propriétés macroscopiques:

  • Dilatation.
  • Evolution de la résistance électrique.
  • Création de forces électromotrices.
  • La pression change.
  • Changements de volume dans un gaz, etc.

Par conséquent, les variations de ces propriétés permettent de les utiliser pour la construction d'instruments qui détectent les variations de température.

Auparavant, le thermomètre à mercure était utilisé pour mesurer la température corporelle. Il est actuellement hors d'usage en raison de sa dangerosité.

Qu'est-ce que cela signifie en équilibre thermique?

Lorsque deux systèmes sont en équilibre thermique, ils ont la même température. L'extension de ce principe justifie fondamentalement l'utilisation du thermomètre et établit les principes de sa construction pour sa mesure.

Dans une approche plus fondamentale, la définition empirique est dérivée des conditions d'équilibre thermique, qui sont exprimées au principe zéro de la thermodynamique.

Auteur :

Date de publication : 9 novembre 2016
Dernier examen : 18 mai 2020