Température

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Formulaire

La température définit le degré d'agitation thermique des particules qui composent un système. Elle se mesure au moyen d'un thermomètre et est l'objet de la thermométrie.

Les particules qui composent un système (molécules ou atomes) ne sont jamais au repos. Elles sont en vibration permanente et possèdent donc une certaine énergie cinétique. La température mesure le degré d'agitation des particules. Pour un gaz parfait, elle est directement proportionnelle à l'énergie cinétique des particules.

Lorsqu'on met deux corps en contact, ils échangent de la chaleur : l'un des deux corps a des particules qui ont plus d'énergie cinétique, en les mettant en contact, les chocs entre particules font que cette énergie cinétique microscopique (la chaleur) se transmet d'un corps à l'autre.

La température ambiante est la température de l'environnement, c'est-à-dire tout l'univers sauf le système considéré.

Néanmoins, en pratique, dans les domaines de la physique et de la chimie, il est courant de parler température ambiante pour une température courante, moyenne. Par exemple, on dit « l'eau est liquide à la température ambiante ». Mais cette dénomination n'est pas très formalisée et la valeur de la température ambiante est rarement précisée (le plus souvent évaluée de manière commune à 25°C).

Échelles de mesure

L'unité de mesure de température dans le système international est le kelvin de symbole K (noter l'absence du symbole °). Il existe d'autre systèmes de mesures antérieurs et toujours utilisés : les échelles Celsius et Fahrenheit.

l'échelle Kelvin: le degré 0 de l'échelle kelvin, ou zéro absolu, correspond à une absence totale d'agitation microscopique. L'échelle est ensuite calquée sur l'échelle Celsius (pour des températures usuelles). Le zéro absolu correspond à une température de -273,15 °C.

l'échelle Celsius: l'échelle de mesure Celsius est telle que le zéro correspond à la température de la glace fondante et que 100°C correspond à la température d'ébullition de l'eau sous une pression de 1 atmosphère. Entre les deux, c'est la dilatation du mercure qui définit l'échelle.

l'échelle Fahrenheit: elle attribue une plage de 180 °F entre la température de solidification de l'eau et sa température d'ébullition. On en déduit que le degré Fahrenheit équivaut à 5/9 d'un kelvin ou degré Celsius. Elle fixe le point de solidification de l'eau à 32 °F (donc son point d'ébullition à 212 °F).

On peut établir des correspondances entre ces trois échelles:

Formules de conversion générales:

Celsius<math>\Longleftrightarrow</math>kelvin<math>\Longleftrightarrow</math> Fahrenheit :

<math>\frac{T_{Celsius} - 0}{100} = \frac{T_{Kelvin} - 273,15}{100} = \frac{T_{Fahrenheit} - 32}{180} \,</math>

Celsius<math>\Longleftrightarrow</math>Réaumur <math>\Longleftrightarrow</math>Rankine :

<math>\frac{T_{Celsius} - 0}{100} = \frac{T_{Reaumur} - 0}{80} = \frac{T_{Rankine} - 32 - 459,67}{180} \,</math>

kelvin<math>\Longleftrightarrow</math>degré celsius:

<math>T_{Celsius} = T_{Kelvin} - 273,15 \,</math>

<math>T_{Kelvin} = T_{Celsius} + 273,15 \,</math>

kelvin<math>\Longleftrightarrow</math>degré fahrenheit:

<math>T_{Fahrenheit} = \frac{9}{5} \cdot T_{Kelvin} - 459,67</math>

<math>T_{Kelvin} = \frac{5}{9} \cdot (T_{Fahrenheit} + 459,67)</math>

degré celsius<math>\Longleftrightarrow</math>degré fahrenheit:

<math>T_{Fahrenheit} = 32 + \frac{9}{5} \cdot T_{Celsius}</math>

<math>T_{Celsius} = \frac{5}{9} \cdot (T_{Fahrenheit} - 32)</math>

Autres domaines

Dans le domaine de la météorologie, la température s'écrit T° et on parle de T° éolien, pour exprimer la température ressentie sous l'effet du vent, aussi connu sous température subjective, impression de chaud ou froid, ou encore température au vent, voir en détail le refroidissement éolien.

En médecine on mesure la température corporelle.

Pour les corps composés de plusieurs phases (Ex : de l'air humide : liquide dans un gaz) on parle de gradient adiabatique.