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Thermomètre
Thermomètre médical
Thermomètre médical

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 propre température (celle de sa partie qui sert à faire la mesure). Cette température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud,...) n'est celle du milieu ambiant que s'il y a équilibre thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des transferts de chaleur suivant...) entre le thermomètre (Un thermomètre est un appareil qui sert à mesurer des températures. C'est le domaine d'étude de la thermométrie.) et le milieu ambiant.

Cela signifie par exemple, que si un thermomètre est exposé au Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine jaune, et...), il sera plus chaud que l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il...), et que cet écart de température dépendra entièrement de sa couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donnée(s).) 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 (La dilatation est l'expansion du volume d'un corps occasionné par son réchauffement, généralement imperceptible. Dans le cas d'un gaz, il y a dilatation à pression constante ou maintien du volume et augmentation de...) des corps (solides, liquides ou gazeux), ou toute autre propriété physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne...) (variations électriques dans le cas du thermocouple (En physique, les thermocouples sont utilisés pour la mesure de températures. Ils sont bon marché et permettent la mesure dans une grande gamme de températures. Leur principal défaut est leur précision : il est relativement difficile...), couleur d'émission de lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière est...) 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 (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) à étudier, etc.). Les thermomètres à liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.) usuels sont les thermomètres à mercure et les thermomètres à alcool.

Les applications des thermomètres sont multiples, en météorologie, en médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain (anatomie), son fonctionnement normal (physiologie), et cherchant à...), pour la régulation (Le terme de régulation renvoie dans son sens concret à une discipline technique, qui se rattache au plan scientifique à l'automatique.), dans les processus industriels, etc.

Historique

Thermomètre de Galilée
Thermomètre de Galilée (Galilée ou Galileo Galilei (né à Pise le 15 février 1564 et mort à Arcetri près de Florence, le 8 janvier 1642) est un physicien et astronome italien du XVIIe siècle, célèbre pour avoir jeté les...)

Le premier thermomètre fut le thermoscope de Galilée, inventé en 1597.

René-Antoine Ferchault de Réaumur construisit en 1730, le premier thermomètre à 'esprit de vin', ancienne dénomination de l'éthanol. Vers le milieu du XVIIIe siècle, deux types de thermomètres à mercure ont reçu une division (La division est une loi de composition qui à deux nombres associe le produit du premier par l'inverse du second. Si un nombre est non nul, la fonction "division par ce nombre" est la réciproque de la fonction...) centésimale entre le point (Graphie) de fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance constituée de molécules toutes identiques, la fusion s'effectue à température...) de la glace (La glace est de l'eau à l'état solide.) et la température d’ébullition (L’ébullition est la formation de bulles lors d’un changement violent d’un corps de l’état liquide vers l’état vapeur. Ce phénomène est une vaporisation.) de l’eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.).

Le physicien (Un physicien est un scientifique qui étudie le champ de la physique, c'est-à-dire la science analysant les constituants fondamentaux de l'univers et les...) suédois Anders Celsius fit construire en 1741 un thermomètre à mercure, qui marquait 100 degrés au point d’ébullition et 0 au point de congélation (La congélation est une technique de conservation des produits biologiques. D'un point de vue domestique il s'agit principalement des aliments mais la congélation est également employée pour conserver des cellules vivantes telles...) 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 (Une académie est une assemblée de gens de lettres, de savants et/ou d'artistes reconnus par leurs pairs, qui a pour mission de veiller aux usages dans leurs disciplines respectives et de publier des ouvrages tels que des dictionnaires,...) 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 (Le mot monde peut désigner :) moderne le système métrique, et si la Commission des poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du...) et mesures, créée par la Convention, n’avait décidé en 1794 que " le degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines suivants :) thermométrique sera la centième partie de la distance entre le terme de la glace et celui de l’eau bouillante ".

En 1702, l'astronome (Un astronome est un scientifique spécialisé dans l'étude de l'astronomie.) 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 (Le sang est un tissu conjonctif liquide formé de populations cellulaires libres, dont le plasma est la substance fondamentale et est présent chez la plupart des animaux. Un humain adulte est...). Il donne au thermomètre sa forme définitive.

En 1730, Réaumur, physicien et naturaliste (Le mot naturaliste fait référence au domaine des sciences naturelles. L'adjectif qualifie une personne ou un groupe (association, société savante.. )) 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 d'ébullition de l'eau et 0° au point de congélation de l'eau. Mais en 1745, Carl von 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.

En France les thermomètres médicaux à mercure sont interdits à la vente depuis le 1er mars 1999 par un arrêté du 24 décembre 1998.
Et pour renforcer cette mesure, une circulaire ministérielle a interdit l'utilisation de ce genre de thermomètres dans les hôpitaux français depuis septembre 1999.
À cette date, on estimait à plus de 15 millions le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de thermomètres à mercure en usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) dans les ménages français. La même source indiquait qu'il fallait plusieurs années pour que cet impressionnant stock soit progressivement remplacé par des thermomètres électroniques (fabriqués en Chine) ou à infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.) (d'origine américaine), conçus comme des produits de remplacement depuis les années 1970.

Risque pour la santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité.)

Le reproche fait au thermomètre à mercure tient notamment en ce qu'il représenterait un danger en cas de bris. Ce qui arrive très fréquemment chez les particuliers et en milieu hospitalier. Non sans négliger "les risques infectieux liés au nettoyage insuffisant de l'appareil, mais non spécifique au thermomètre à mercure ", le risque lié au bris est le plus à redouter. Le bris est lié soit aux manipulations (lors du "secouage" pour la remise du thermomètre à zéro), soit aux mouvements du malade lors d'une prise de température correcte qui nécessité plusieurs minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain est la carte originale, au...). L'instrument peut être "oublié" et être cassé par mégarde par le patient (Dans le domaine de la médecine, le terme patient désigne couramment une personne recevant une attention médicale ou à qui est prodigué un soin.).

Les spécialistes notent que ces bris, anodins d'apparence, " occasionnent des rejets mercuriels susceptibles d'avoir des incidences sur la santé ". Ces mêmes spécialistes avancent que le bris d'un thermomètre à mercure peut provoquer des lésions traumatiques locales (perforations...) et des plaies cutanées. Ces plaies resteront bénignes " tant qu'il n'y pas de contact avec le mercure." En cas de contact, il y a une réaction inflammatoire et un risque toxique. L'autre risque direct, c'est l'ingestion de mercure par un enfant.

Il est également des risques indirects par le biais des vapeurs de mercure. Ce risque qui paraît normalement limité compte tenu du volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) concerné (un thermomètre contenant environ 2 grammes de mercure, soit 0,1 cm3) est surtout à redouter dans les chambres de malades, c'est-à-dire en milieux fermés, peu aérés, chauffés... Dans ce cas précis, un bris de thermomètre dégage des vapeurs toxiques directement inhalées par les occupants de la salle. En pareille circonstance, la pire des solutions consisterait à utiliser l'aspirateur. L'engin chauffera alors le mercure; le vaporisera et recontaminera d'autres pièces à chaque utilisation, selon des proportions liées à la dimension (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son...) de la pièce concernée.

Modèles de thermomètres

  • Thermomètre à minimum et maximum
  • Les thermoscopes
  • Les thermomètres à résistance de platine
  • les thermocouples
  • les pyromètres
  • la pression de vapeur saturante (La pression de vapeur saturante ou tension de vapeur est la pression à laquelle la phase gazeuse de cette substance est en équilibre avec sa phase liquide ou solide. Elle...) de l'helium IV
  • la pression de vapeur (La pression de vapeur est la pression partielle de la vapeur d'un corps présent également sous forme liquide ou solide.) saturante de l'hélium (L'hélium est un gaz noble ou gaz rare, pratiquement inerte. De numéro atomique 2, il ouvre la série des gaz nobles dans le tableau périodique des éléments. Son point d'ébullition est le plus bas parmi...) 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 (En physique et en métrologie, les unités sont des étalons pour la mesure de grandeurs physiques qui ont besoin de définitions précises pour être utiles.) de référence est le kelvin (Le kelvin (symbole K, du nom de Lord Kelvin) est l'unité SI de température thermodynamique. Par convention, les noms d'unité sont des noms communs et s'écrivent en minuscule (« kelvin » et non...), utilisée dans le système international.

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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