Nous expliquons ce qu’est la température, quelles échelles et quels instruments sont utilisés pour la mesurer. En outre, ses caractéristiques et son impact.
Qu’est-ce que la température ?
La température est une grandeur physique liée à l’énergie cinétique moyenne des particules qui composent un corps ou un système. Plus l’énergie cinétique est élevée, plus la température est élevée.
Cependant, il n’était pas encore possible de parler d’une température en unités absolues (comme les degrés) mais en termes relatifs : la différence entre la température corporelle et la température ambiante était calculée.
Voir aussi : Géothermie
mesure de la chaleur
Quand on parle de température, on parle d’ une certaine quantité de chaleur qu’un corps absorbe ou restitue . Il est très important de ne pas confondre température et chaleur. La chaleur est une forme d’ énergie en transit. Un corps ou un système ne possède jamais de chaleur, mais l’absorbe ou la restitue. Au lieu de cela, il a une température liée à ce flux de chaleur.
Du point de vue de la physique, la chaleur transférée à un système ou à un corps génère une activité moléculaire , c’est-à-dire une agitation (ou un mouvement) des molécules . Lors de la mesure de la température, ce que nous mesurons est ce mouvement que nous percevons sensoriellement comme de la chaleur mais qui est en réalité de l’énergie cinétique.
Balances pour mesurer la température
- Échelle Fahrenheit
L’échelle Fahrenheit a été conçue par Daniel Gabriel Fahrenheit en 1724 et est complètement différente des échelles Celsius et Kelvin. Sur cette échelle, le point de congélation de l’eau est de 32°F et le point d’ébullition est de 212°F.
On pense que le scientifique a conçu cette échelle parce qu’il voulait éviter les températures négatives et 0 °F est la température la plus basse qu’il pouvait atteindre, ce qui correspond à environ 17,8 °C en dessous de zéro.
La plage de degrés de température sur cette échelle est beaucoup plus petite que la plage de degrés sur les échelles Kelvin ou Celsius , ce qui peut être vu dans la différence entre les points de congélation et d’ébullition de l’eau, qui est de 180 ° F, par rapport à 100 ° C qui séparent les deux températures selon les autres échelles.
- Échelle Celsius
Le degré Celsius (°C) était historiquement connu sous le nom de degré Celsius car il définissait une différence de 100 degrés entre les points de congélation et d’ébullition de l’eau. Elle est actuellement connue sous son nom correct, en l’honneur d’Anders Celsius, qui a défini cette échelle en 1742.
Étant basée sur l’état physique de l’eau, cette échelle facilite son utilisation en météorologie et l’étude des propriétés physiques et chimiques de divers matériaux .
- Échelle Kelvin
L’échelle de température Kelvin a été créée par William Thomson Kelvin en 1848 en tenant compte de la conception de la chaleur comme mouvement des particules.
Le degré zéro sur l’échelle Kelvin (0 K) est appelé zéro absolu et correspond à l’absence de mouvement des particules. Elle équivaut à -273,15 °C et c’est une température actuellement théorique, il n’a pas encore été possible d’atteindre cette valeur expérimentalement. Le degré Kelvin a la même amplitude que le degré Celsius , puisqu’il a pris cette échelle comme modèle.
instruments de mesure de la température
- Thermomètres à liquide .
- Mercure . Ils peuvent mesurer des températures comprises entre -39 °C et 357 °C. Ils sont faciles à transporter et à lire.
- Alcool coloré . Ils peuvent mesurer des températures comprises entre -112 °C et 78 °C. Ils sont faciles à transporter mais moins précis que les thermomètres à mercure.
- Thermomètres à gaz . Ils mesurent des températures comprises entre -27 °C et 1 477 °C. Bien qu’ils soient d’une grande amplitude et précision, leur utilisation est compliquée, c’est pourquoi il est principalement utilisé pour la graduation d’autres thermomètres.
- Thermomètres à résistance de platine . Ils mesurent des températures comprises entre -259 °C et 1 127 °C mais leur précision est fiable jusqu’à 631 °C.
- Batteries thermoélectriques . Ils sont formés de deux câbles métalliques reliés, dont la tension varie en fonction de la température. Ils mesurent des températures comprises entre -248 °C et 1 477 °C et sont principalement utilisés pour réagir rapidement aux changements brusques de température.
- pyromètres . Ils utilisent le rayonnement pour mesurer des températures jusqu’à 4000°C.
types de température
La température est classée en :
- Température sèche . C’est la température de l’air sans tenir compte de son mouvement ou du pourcentage d’humidité. Il est mesuré avec un thermomètre à mercure blanc pour l’empêcher d’absorber le rayonnement. C’est en fait la température que l’on mesure à l’aide d’un thermomètre à mercure .
- Température rayonnante . Mesure la chaleur émise par les objets, y compris le rayonnement solaire. Pour cette raison, la température radiante varie selon qu’elle est prise au soleil ou à l’ombre.
- Température humide . Pour prendre cette température, le bulbe du thermomètre est enveloppé dans du coton humide . Ainsi, s’il y a beaucoup d’humidité dans l’environnement, les températures sèches et humides seront les mêmes, mais plus l’humidité relative entre l’environnement et l’ampoule est faible, plus la température humide est basse.
Facteurs qui modifient la température
- L’altitude
L’altitude est l’un des facteurs qui modifient la température. La variation standard est que la température diminue de 6,5 °C pour chaque kilomètre , soit un degré tous les 154 mètres.
Cela est dû au fait que la pression atmosphérique diminue à mesure que l’altitude augmente , c’est-à-dire qu’il y a une concentration plus faible de particules d’air qui conservent la chaleur.
Cependant, il est important de noter que ce changement de température dépend également d’autres facteurs tels que le soleil , le vent et l’humidité.
- latitude
La latitude est la distance angulaire entre un point de la surface de la Terre et le parallèle 0 (l’équateur). Comme il s’agit d’une distance angulaire, elle est mesurée en degrés.
Plus la latitude est élevée, c’est-à-dire plus la distance à l’ équateur est grande , plus la température est basse . En effet, à l’équateur, la surface terrestre reçoit les rayons du soleil perpendiculairement, tandis qu’aux pôles (latitude maximale) les rayons arrivent tangentiellement et pendant moins de temps.
Pour cette raison, près de l’équateur, les climats sont plus chauds tandis que la glace s’accumule aux pôles.
- continentalité
Un autre facteur qui affecte la température est la distance de l’océan , c’est-à-dire la continentalité.
L’air près des mers est plus humide et conserve donc une température stable plus longtemps.
Au contraire, l’air loin des océans est plus sec et, par conséquent, la variation de température entre le jour et la nuit ou la lumière et l’ombre est plus grande.
Par conséquent, dans les zones désertiques, il peut y avoir une amplitude thermique de vingt degrés ou plus.
Quel est l’impact de la température sur les animaux ?
La température affecte tous les êtres vivants . Cependant, son impact change en fonction des mécanismes de régulation interne de chaque organisme :
- animaux homéothermes . Ce sont des animaux qui régulent leur propre température. Ils ont généralement une fourrure ou des plumes qui les isolent de la température atmosphérique. Leur corps possède des mécanismes qui leur permettent de réguler leur propre température. Pour soutenir ces mécanismes, ils ont besoin de beaucoup d’énergie chimique, qu’ils tirent de la nourriture. Ces animaux sont plus résistants aux variations de température.
- Animaux poïkilothermes . Ce sont des animaux qui ne peuvent pas réguler eux-mêmes leur température corporelle, ils adoptent donc des comportements qui leur permettent de prendre plus facilement la température de l’ environnement . Les lézards, par exemple, passent de longues heures sous le soleil pour absorber la chaleur des rayons du soleil. Ces animaux sont très sensibles aux différences de température, c’est pourquoi ils vivent généralement dans des écosystèmes très spécifiques .
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