Température - Définition et Explications

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Introduction

Comparaison des échelles de température : zéro absolu, fusion de la glace et ébullition de l'eau dans les conditions de pression standard.
Échelle °C °F K
Zéro (Le chiffre zéro (de l’italien zero, dérivé de l’arabe sifr,...) absolu -273,15 -459,67 0
Fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état...) 0 32 273,15
Ébullition (L’ébullition est la formation de bulles lors d’un changement violent d’un corps...) 99,98 212 373,13

La température est une grandeur physique (Une grandeur physique est un ensemble d'unités de mesure, de variables, d'ordres de grandeur et de...) mesurée à l'aide d'un thermomètre (Un thermomètre est un appareil qui sert à mesurer et à afficher la valeur des...) et étudiée en thermométrie. Dans la vie (La vie est le nom donné :) courante, elle est reliée aux sensations de froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) et de chaud, provenant du transfert de chaleur (Un transfert de chaleur qu'il convient d'appeler transfert thermique ou transfert par chaleur est...) entre le corps humain (Le corps humain est la structure physique d'une personne.) et son environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...). En physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la...), elle se définit de plusieurs manières : comme fonction croissante du degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines...) d'agitation (L’agitation est l'opération qui consiste à mélanger une phase ou plusieurs...) thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de...) des particules (en théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer,...) cinétique (Le mot cinétique fait référence à la vitesse.) des gaz), par l'équilibre des transferts thermiques entre plusieurs systèmes ou à partir de l'entropie (En thermodynamique, l'entropie est une fonction d'état introduite en 1865 par Rudolf Clausius...) (en thermodynamique (On peut définir la thermodynamique de deux façons simples : la science de la chaleur...) et en physique statistique). La température est une variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle...) importante dans d'autres disciplines : météorologie (La météorologie a pour objet l'étude des phénomènes atmosphériques...) et climatologie, médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la...), en chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à...).

L'échelle de température la plus répandue est le degré Celsius, dans laquelle l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...) gèle à 0 °C et bout à environ 100 °C dans les conditions standard de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...). Dans les pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue...) utilisant le système impérial (anglo-saxon) d'unités, on emploie le degré Fahrenheit (gel à 32 °F et ébullition à 212 °F). L'unité du système international d'unités, d'utilisation scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...) et définie à partir du zéro absolu, est le kelvin (Le kelvin (symbole K, du nom de Lord Kelvin) est l'unité SI de température thermodynamique. Par...) (nom commun dérivé du nom de William Thomson, Lord Kelvin).

Introduction

Origine physique

Les particules qui composent un système matériel (molécules ou atomes) ne sont jamais au repos. Elles sont en vibration permanente et possèdent donc une certaine énergie cinétique (L'énergie cinétique (aussi appelée dans les anciens écrits vis viva, ou force vive) est...). La température est une mesure indirecte du degré d'agitation microscopique des particules.

Par ailleurs, un espace vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) de matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...) mais dans lequel de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) se propage contient lui aussi de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...). Dans de bonnes conditions, on peut associer une température à ce rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de...) qui mesure l'énergie moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...) des particules qui le constituent. Un exemple important de rayonnement thermique est celui du corps noir (En physique, un corps noir désigne un objet idéal dont le spectre électromagnétique ne dépend...) dont un exemple est donné par les étoiles dont le rayonnement révèle la température des atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut...) qui sont à sa surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...).

Lorsqu'on met deux corps en contact, ils échangent spontanément de l'énergie thermique : 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 se transmet d'un corps à l'autre. C'est ce transfert d'énergie qui, en sciences physiques, est appelé chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent :...). Ces transferts d'énergie mènent spontanément à un état d'équilibre thermique où les deux corps en présence ont la même température.

Vocabulaire

La température ambiante est la température de l'environnement, c'est-à-dire tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) l'univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) 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 (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est...) 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).

Quelques ordres de grandeurs

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