Thermodynamique : Notion de température

Thèmes abordés

Sciences humaines et arts, Thermométrie, échelles de température, système thermoélastique, Nombre d'Avogadro

Résumé du document

Historiquement, l'élaboration du concept de température a été longue et difficile. Dans la vie quotidienne, la notion de température est d'abord déterminée à travers nos sensations. Le corps est chaud lorsqu'il nous communique de la chaleur, inversement, il est froid s'il nous en prend. La température doit être la variable qui caractérise le sens des échanges thermiques.

Extraits

[...] Thermodynamique : Notion de température Introduction Historiquement, l'élaboration du concept de température a été longue et difficile. Dans la vie quotidienne, la notion de température est d'abord déterminée à travers nos sensations. Le corps est chaud lorsqu'il nous communique de la chaleur, inversement, il est froid s'il nous en prend. La température doit être la variable qui caractérise le sens des échanges thermiques. Thermométrie Il est toutefois possible de simplement repérer la température en observant la modification objective d'une variable macroscopique commode, obtenue sur un témoin appelé thermomètre et placé au contact d'un corps chaud ou froid. [...]

[...] Ceci permet de définir expérimentalement cette échelle de température. Cette échelle considère que la limite inférieure se situe à 0K. Ici, on a un seul point fixe : PV = a.T
avec T0 = 273,16 K (point triple de l'eau). On a ici une relation avec l'échelle Celsius : une simple translation par rapport à l'échelle légale en Kelvin : t = T Mesures pratiques des températures Soit N molécules de gaz réel (système thermoélastique) dans un réservoir immergées dans un bain thermostaté à la température t (glace fondante ou eau bouillante). [...]

[...] Si la relation est linéaire x = a.t, il faut un seul point fixe et si elle est affine, x = a.x + il faut deux points fixes Les échelles de température > L'échelle Celsius : les températures des points fixes sont : t0 = (glace fondante) et t100 = 100°C (eau bouillante) > Le Kelvin : proposée en 1954 et adoptée en 1967 par le comité International des Poids et Mesures. Le thermomètre de référence est le thermomètre à gaz parfait. La grandeur thermométrique est le produit PV . Les propriétés des gaz réels aux faibles pressions sont très proches de celles du gaz parfait. [...]