Thermomètre
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Un thermomètre est un appareil qui sert à mesurer des températures. C'est le domaine d'étude de la thermométrie.
En réalité, un thermomètre mesure sa température (celle de sa partie qui sert à faire la mesure). Cette température n'est celle du milieu ambiant que s'il y a équilibre thermique entre le thermomètre et le milieu ambiant.
Cela signifie, par exemple, que, si un thermomètre est exposé au Soleil, il sera plus chaud que l'air, et que cet écart de température dépendra entièrement de sa couleur et de sa ventilation, et donc qu'une température mesurée dans ces conditions est totalement fantaisiste par rapport à la température de l'air. (C'est pour cela que les météorologues mesurent la température sous abri ventilé)
La mesure des températures peut être basée sur la dilatation des corps (solides, liquides ou gazeux), ou toute autre propriété physique (variations électriques dans le cas du thermocouple, couleur d'émission de lumière pour les hautes températures, etc.) en fonction de la température. Ce principe général est mis en application de façons très diverses selon les besoins (plages de températures à mesurer, nature des matériaux à étudier, etc.). Les thermomètres à liquide usuels sont les thermomètre à mercure et les thermomètre à alcool.
Les applications des thermomètres sont multiples, en météorologie, en médecine, pour la régulation, dans les processus industriels, etc.
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Historique
Le premier thermomètre fut le thermoscope de Santorre Santario, inventé en 1612.
René-Antoine Ferchault de Réaumur construisit, en 1730, le premier thermomètre à alcool. Vers le milieu du XVIIIe siècle deux types de thermomètres à mercure ont reçu une division centésimale entre le point de fusion de la glace et la température d’ébullition de l’eau. Le physicien suédois Anders Celsius fit construire en 1741 un thermomètre à mercure, qui marquait 0 degré au point d’ébullition et 100 au point de congélation de l’eau et qui fut utilisé de 1742 à 1750 à l’observatoire d’Upsal. À la même époque, le secrétaire perpétuel de l’Académie des Beaux-Arts de Lyon, Jean-Pierre Christin (1683-1755), faisait construire par l’artisan lyonnais Pierre Casati un thermomètre à mercure à échelle centésimale ascendante, qu’il présenta le 19 mars 1743 à l’assemblée publique de cette Académie. Le thermomètre suédois de Celsius et le thermomètre lyonnais de Casati n’auraient eu qu’une utilisation restreinte si la Révolution française n’avait donné au monde moderne le système métrique, et si la Commission des poids et mesures, créée par la Convention, n’avait décidé en 1794 que « le degré thermométrique sera la centième partie de la distance entre le terme de la glace et celui de l’eau bouillante ». En 1702, l'astronome danois Ole Roemer (1644-1710) fabrique un thermomètre à alcool marquant l'eau bouillante à 60° et la glace pilée à 7,5°. En 1717, le savant allemand Fahrenheit (1686-1736) remplace l'alcool par du mercure. Il fixa à 32° la température de la glace fondante et à 96° la température normale du sang. Il donne au thermomètre sa forme définitive. En 1730, Réaumur, physicien et naturaliste français, construisit le thermomètre à alcool pour lequel il utilisait l'échelle 0-80. Celsius, physicien suédois (1701-1744) construisit en 1742 un thermomètre à mercure qui marquait 100° au point de congélation de l'eau et 0° au point d'ébullition de l'eau… oui oui !... Mais en 1745, Linné (1707-1778) inversa l'échelle des températures et présenta à l'Académie suédoise un thermomètre à mercure qui marquait 0° pour la glace fondante et 100° pour l'eau bouillante. En 1794, la Convention a décidé que le « degré thermométrique serait la centième partie de la distance entre le terme de la glace et celui de l'eau bouillante ». En octobre 1948, le nom de degré Celsius a été choisi par la IXe Conférence Internationale des Poids et Mesures.
Modèles de thermomètres
ébauche
- Les thermomètres à résistance de platine
- les thermocouples
- les pyromètres
- la pression de vapeur saturante de l'helium IV
- la pression de vapeur saturante de l'hélium III
- la répartition des vitesses de Maxwell
- réaction chimique, changement d'état
Unités de mesure
Il existe des thermomètres donnant des mesures de température dans les trois grands systèmes : degrés Celsius, kelvins, degrés Fahrenheit. Cependant, il convient de rappeler que l'unité de mesure de référence est le kelvin, utilisée dans le système international.
Voir aussi
- l'article détaillé Température.
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