Unités de Température : Conversion en ligne, définition et les échelles de températures
Conversion des unités de Température en ligne
Définition
La température est une grandeur physique macroscopique qui permet de rendre compte de l’état thermique d’un corps, c’est-à-dire de l’agitation des particules constituant le corps.
Plus la température est élevé plus les particules sont agités.
On la mesure avec un thermomètre : en degrés Celsius (θ) ou en Kelvin (T)
La température d’un système peut augmenter ou diminuer selon qu’il reçoit de la chaleur (chauffage) ou cède de la chaleur (refroidissement)
Exemple
Si l’on met en contact deux corps à des températures différentes, il va y avoir un transfert thermique entre les deux corps. La température du corps chaud va diminuer alors que celle du corps froid va augmenter, et ceci jusqu’au moment ou, les deux corps seront à la même température.
On dit alors qu’il y a équilibre thermique des deux corps.
Les échelles de températures
L’échelle kelvin
Il s’agit de l’échelle absolue puisque la température T = 0°K est la plus petite température qui existe (elle correspond à une agitation nulle des molécules du corps)
Symbole de la température : T, Unité : le kelvin °K
L’échelle Celsius
Cette échelle a était établie a partir des changements d’état de l’eau (O°C est la température de la glace fondante)
Symbole de la température : θ, Unité : le degrés °C
Cette échelle est définie par la relation : θ =T – 273
L’échelle Réaumur
L’échelle Réaumur est une échelle de température conçue en 1731 par le physicien et inventeur français (vendéen) René-Antoine Ferchault de Réaumur (1683-1757), qui a défini son thermomètre à partir de la dilatation apparente de l’alcool et en calibrant un intervalle de référence entre le point de congélation de l’eau (valeur : zéro) et le point d’ébullition de l’eau (valeur 80) .
L’unité de cette échelle, le degré Réaumur, vaut 5/4 d’un kelvin (ou 1, 25 d’un degré Celsius) et a le même zéro que le degré Celsius. Son symbole est R.
L’échelle Fahrenheit
Fahrenheit est une échelle de température thermodynamique, où le point de congélation de l’eau est à 32 degrés Fahrenheit (°F) et le point d’ébullition à 212 °F (sous une pression atmosphérique normale). Cela sépare les points d’ébullition et de congélation de l’eau d’exactement 180 degrés. Par conséquent, un degré sur l’échelle Fahrenheit représente 1/180 de l’intervalle entre le point de congélation et le point d’ébullition de l’eau. Le zéro absolu est défini comme égal à-459,67 °F.
Une différence de température_d’1 °F équivaut à une différence de température de 0,556 °C.
Échelle de Rankine
L’Échelle de Rankine est un échelle absolue de température thermodynamique nommé d’après l’Université de Glasgow ingénieur et physicien Macquorn Rankine, qui l’a proposé en 1859. Tout comme le Kelvin l’échelle, proposée pour la première fois en 1848, Zéro sur l’échelle de Rankine est zéro absolu, mais une différence de température d’un degré Rankine est définie comme égale à un Fahrenheit degré, plutôt que le Celsius degré utilisé sur l’échelle Kelvin. Ainsi, une température de 0 K (-273,15 ° C; -459,67 ° F) est égale à 0 ° R, et une température de -458,67 ° F égale à 1 ° R. En tant que telle, l’échelle de Rankine est utilisée dans les systèmes d’ingénierie où les calculs de chaleur sont effectués en degrés Fahrenheit.
Le symbole pour degrés Rankine est Ra. Par analogie avec l’unité SI, le kelvin, certains auteurs appellent l’unité Rankine, en omettant le symbole du degré.
Comment mesurer des températures?
Thermomètres à dilatation de liquide
Thermomètres à mercure
Ils permettent de mesurer une température comprise entre -39˚C (solidification du mercure) et
356˚C (vaporisation du mercure).
Thermomètres à alcool
Ils permettent de mesurer les températures comprises entre -80˚C et +60˚C. L’alcool se dilate beaucoup plus que le mercure pour une même augmentation de température donc la cavité cylindrique qui le contient peut être beaucoup plus large, d’où une meilleure visibilité. Un colorant généralement rouge est ajouté à l’alcool qui est incolore. Les thermomètres à alcool sont gradués à partir d’un thermomètre à mercure.
Thermomètres à semi-conducteur ou thermistances
La résistance d’un semi-conducteur (mélange d’oxydes de fer, nickel, titane…) varie avec la_température absolue
Thermocouples
Un thermocouple est constitué d’un fil métallique (en platine, par exemple) soudé en ses deux extrémités avec deux fils. Lorsque les deux soudures sont portées à des températures différentes, une tension apparaît entre elles. Cette tension ne dépend que de la différence de température entre les deux soudures.
Pyromètres optiques
Les corps portés à très haute température (>1000˚C) émettent un rayonnement dont la couleur et l’intensité sont fonction de la température. Les pyromètres optiques analysent ce rayonnement et permettent de déterminer la température du corps qui l’émet. Ils sont utilisés en métallurgie.
Caméra thermique
Les caméras thermiques à infrarouge fonctionnent sur le même principe que les pyromètres optiques, mais pour des longueurs d’ondes comprises entre 0,8 et 15 µm, et donnent une cartographie des températures en fausses couleurs des objets filmés à température ambiante.
