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UNITÉS de TEMPÉRATURE Pour plus de
précision: 0,55
vient de 1 / 1,8 qui vaut, en fait, 0,555… |
Voir Unité SI
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Ce sont les degrés de la vie de tous les jours en
France.
l'eau gèle à
0°C, et
elle bout* à 100°C.
Surprise, la température la plus basse possible dans tout
l'Univers est – 273,15°C, pas plus bas; c'est un plancher, une limite.
En fait, et c'est très bizarre, la température peut
être aussi élevée que l'on veut. Le soleil et les étoiles ont des températures de millions de degrés. |
Je bous tu bous il, elle bout nous bouillons vous bouillez ils, elles
bouillent |
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Les physiciens, pour être logique, ont voulu que les
températures se comptent à partir du plancher de température
absolue.
Une nouvelle unité de mesure de la température est née
graduée en kelvins.
C'est la même échelle que celle des degrés Celsius mais
décalée vers le bas de 273,15 unités 0 K vaut environ – 273,15°C |
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Définitions
Le kelvin est la
fraction 1/273,16 de la température thermodynamique du point triple de l'eau.
Une variation de température de 1 K est équivalente à une variation de 1°C.
Le point triple de l’eau
est à la température à laquelle peut coexister l’eau
à l’état solide, à l’état liquide et à l’état de vapeur : soit + 273,15 K à
la pression atmosphérique normale (760 mm de mercure)
Le point triple de l'eau est à +0,01°C.
La température de 0 K est égale à -273,15°C et
correspond au zéro absolu.
Le kelvin est une mesure absolue de la température
(référence au troisième
principe de la thermodynamique).
La température en degrés
Celsius t est définie par la différence t = T – To entre deux
températures thermodynamiques: T et To, avec To = 273,15 kelvins. |
Kelvin Unité S.I. de température
thermodynamique. Orthographe Symbole : K
(du
nom de Lord Kelvin) Ce n'est pas degré kelvin, mais bien
kelvin. Température absolue,
le kelvin n'est jamais précédé du mot « degré » ni du symbole
« ° ». En fait, le « degré » Kelvin fut
supprimé en 1967. Anglais The kelvin
(symbol: K) is the SI unit of
temperature, and is one of the seven SI base units. It is defined as the
fraction 1/273.16 of the thermodynamic (absolute) temperature of the triple
point of water. |
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Degré FAHRENHEIT (°F) |
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Unité encore utilisée par les Américains.
Échelle inventée en 1720 par Gabriel Fahrenheit
Température de congélation de l'eau: 32°F sous 1 atmosphère
Température d'ébullition de l'eau: 212°F |
Avec cette échelle la température
du corps humain est légèrement inférieure à 100°F (98,6). |
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Conversion très utile pour ceux qui voyagent, car les
anglo-saxons utilisent le système Fahrenheit. Quelques repères En pratique
On fait une approximation de la fraction 5/9 par 5/10 +
2.
Ce qui est assez valable pour les températures
ordinaires. |
F : température en degrés Fahrenheit C : température en degrés Celsius |
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Méthode (exacte) des
40 en plus et en moins
Certains prétendent que c'est la plus facile.
Effectivement c'est la plus facile à retenir. Le calcul est toujours un peu
compliqué. Ajouter 40 à la température. Multiplier ou diviser par 1,8 et Soustraire 40.
Ce calcul est exact. Il repose sur le fait que sur les
deux échelles -40 représente la même température et que le rapport entre les
deux types de degré est 1,8. |
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Appréciation des
écarts De 10 à 30 °C On peut utiliser la
règle pratique en faisant une erreur maximum de 1°. |
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La température absolue est mesurée en kelvins. Selon le
troisième principe de
la thermodynamique, énoncé par le physicien allemand Walther Nernst en 1906,
le zéro absolu (0 K, soit -273,15 °C) ne peut être atteint. Il est impossible
de créer un ordre parfait dans un système donné.
En 2013, les physiciens sont capables de descendre à
moins de un nanokelvin (10-9 K), sans
atteindre la fameuse limite.
Dans le domaine de l'imagerie médicale, on parle
pourtant de température absolue négative.
À quoi cela correspond-il?
La température absolue est une mesure de l'agitation
thermique; elle devrait toujours être positive.
Dans le cas des gaz classiques cette agitation se
réduit à l'énergie cinétique des molécules (leurs mouvements).
Selon la vision moderne, la température absolue
caractérise la façon dont l'entropie
d'un système varie avec son énergie. Elle est égale à l'inverse de la dérivée
de l'entropie par rapport à l'énergie.
Dans un système classique,
l'entropie augmente toujours avec l'énergie, d'où une température absolue
positive.
Dans d'autres systèmes, ceux de spins nucléaires soumis à un champ
magnétique (cas en des IRM), c'est l'inverse. L'énergie est minimale lorsque
les spins sont tous dans le même sens. Elle augment lorsqu'ils se retournent.
L'entropie croît. Mais, lorsque les spins se réorientent tous dans le sens
inverse, un certain ordre est établi. L'entropie devient une fonction décroissante de l'entropie. La
température absolue ayant le même signe que
la dérivée de l'entropie, elle est négative.
La température absolue négative est donc un phénomène
purement quantique. |
D'après: Une température absolue peut-elle
être négative – Roger Balian – Pour la Science – Mars
2013
Suite |
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Voir |
Limites
absolues de la physique
Particules
– Index |
DicoNombre |
Nombre
273,15
Nombre 0 (absolu)
Nombre
32
(Fahrenheit)
Nombre
40 (-40) |
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