La température est une grandeur physique qui permet de mesurer le niveau d'énergie thermique d'un objet ou d'une substance, grâce à l'énergie cinétique moyenne de ses particules. En termes simples, plus l’énergie de mouvement des particules est grande, plus la température est élevée ; Au contraire, moins il y aura de mouvement, plus il sera bas. Ainsi, la température nous aide à décrire scientifiquement ce que nous percevons comme de la chaleur ou du froid.
Pour mesurer la température, nous utilisons des thermomètres étalonnés sur différentes échelles, les plus courantes étant Celsius, Kelvin et Fahrenheit. Dans le Système International, l'unité officielle est le kelvin (K), qui définit le zéro absolu, le point où le mouvement des particules s'arrêterait pratiquement. De plus, dans de nombreux contextes, les degrés Celsius (ºC) sont utilisés, et dans les pays anglo-saxons, le degré Fahrenheit (ºF).
Nous verrons ensuite quelques exemples de températures, qui nous aideront à mieux comprendre comment cette magnitude se comporte dans différents contextes, de la nature à l'environnement quotidien.
1. Point de congélation de l'eau
La température de congélation de l'eau est : 0 degrés Celsius (ºC), 273 kelvins (K), 32 degrés Fahrenheit (ºF).
Cependant, ces données peuvent varier légèrement en fonction de la pression à laquelle il est soumis et des impuretés qu'il peut contenir.
Dans le même temps, la glace se transforme en eau dont la température correspond au point de congélation.
2. Exemple dans le corps humain
La température corporelle normale des humains est estimée à environ 36,8 degrés Celsius (ºC).
De nombreuses études ont été réalisées à ce sujet et, selon les sources, plusieurs températures « normales » possibles ont été indiquées. Des études récentes indiquent une température comprise entre 35 et 36,9°C, avec une certaine variabilité individuelle.
3. Point d'ébullition de l'eau
Le point d'ébullition de l'eau au niveau de la mer est de 100 degrés Celsius (ºC). A ce niveau, la pression est d'une atmosphère.
Cet enregistrement peut varier si la pression ou la pureté de l'eau varie.
Le point d'ébullition est la température à laquelle un élément ou un composé chimique passe de l'état liquide à l'état gazeux, dans certaines conditions de pression.
4. Température au cœur du Soleil
La température dans le noyau solaire est de 15 700 000 kelvins (K).
Le noyau solaire est la partie la plus interne du Soleil et, par conséquent, possède le niveau de température le plus élevé. En son sein, se déroulent des réactions de fusion nucléaire, responsables de la production de l'énergie solaire, de sa luminosité et, finalement, du maintien de la vie sur Terre.
5. Exemple au cœur de la Terre
Le noyau de la Terre est à une température supérieure à 4 000 ºC, 4 237 K ou 7 232 ºF.
Le noyau est vraisemblablement constitué d'un alliage de fer et de nickel avec un mélange d'autres éléments sidérophiles. La profondeur d'occurrence est de 2900 km. Le rayon moyen de la sphère est de 3 500 km.
6. Température du réfrigérateur
La température idéale du réfrigérateur est de 3 °C (37,4 °F), ce qui permet de garder les aliments frais et de ralentir la croissance des bactéries sans congeler les produits. Le maintien de cette température réduit le risque de gaspillage et préserve plus longtemps la qualité et la saveur des aliments.
Au congélateur, la température recommandée est de -19°C (-2,2°F), idéale pour une conservation à long terme. À cette température, l’activité microbienne s’arrête presque complètement, permettant aux produits d’être conservés en toute sécurité pendant des mois sans affecter leur qualité.
7. Point de fusion de l'acier
L'acier fond à une température d'environ 1375ºC.
Cependant, ce point de fusion dépend du type et de la composition de l’alliage. La température de fusion du fer à l’état pur, qui en est le principal composant, est de 1 510 °C.
Autres exemples de température
Voici quelques cas intéressants de températures dans différents contextes :
- Azote liquide : C'est environ -196 ºC (-321 ºF ou 77 K). Utilisé en cryogénie, il permet de conserver des échantillons biologiques pendant de longues périodes, puisque son extrême froideur gèle presque instantanément.
- Lave volcanique : Elle peut être comprise entre 700 et 1 200 ºC, selon le type de volcan et de magma. Bien qu'il représente un danger, son refroidissement crée de nouvelles couches de roches à la surface de la Terre.
- Hiver en Antarctique : La température la plus basse enregistrée sur Terre était de -89,2 ºC (-128,6 ºF) en 1983. Dans ces conditions extrêmes, une exposition prolongée peut provoquer une hypothermie et des engelures.
- Combustion du papier : Le papier commence à brûler à environ 233 ºC (451 ºF), un fait popularisé dans le roman « Fahrenheit 451 ». Cette valeur est importante en matière de sécurité incendie.
- Flamme d'un briquet : Elle atteint environ 1 970 ºC (3 578 ºF), facilitant l'inflammation de matériaux courants grâce à la combustion de gaz comme le butane.