Température


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Figure 1: Si un thermomètre s'étendait à travers le Canada (du centre-ville de Victoria à celui de St. Johns), Victoria serait à la température ambiante, l'eau gèlerait autour de la frontière de la Colombie-Britannique et l'Alberta, et le zéro absolu serait dans le port au centre-ville de St. Johns. Les condensats de Bose-Einstein sont à quelques nanokelvins (quelques grains de sable) de l'extrémité.[1]

La température est la lecture d'un thermomètre qui mesure à quel point une substance est chaude ou froide. Au niveau microscopique, la température décrit l'énergie cinétique moyenne des molécules dans un matériau ou système. C'est une propriété physique mesurable d'un objet, comme d'autres propriétés physiques mesurables telles que la vitesse, la masse et la densité (pour n'en nommer que quelques-unes).

Mesures

La température est généralement exprimée en unités de degrés Celsius ou °C (dans certains pays, l'échelle Fahrenheit est utilisée); cependant, dans la communauté scientifique, la température est exprimée en unités SI - Kelvin ou K (notez que c'est K et non °K). Les échelles Kelvin et Celsius ont toutes les deux leurs avantages et leurs inconvénients:

Celsius vs Kelvin

Les échelles Celsius et Kelvin augmentent par les mêmes incréments, ce qui signifie que l'augmentation de la température de 1°C entraîne la même augmentation de 1 K. La différence majeure réside dans le fait que lorsque l'eau gèle, un thermomètre Celsius affichera 0°C alors qu'un thermomètre Kelvin indiquera 273,15 K. Les échelles diffèrent de 273,15. Ainsi, pour passer de °C à K, ajoutez simplement 273; si un thermomètre indique 31°C, la température en Kelvin est de 304K.

Celsius est un moyen beaucoup plus « convivial » ou intuitif de mesurer la température; à 0°C - l'eau gèle et à 100°C - l'eau bout. Celsius a du sens, et il est beaucoup plus facile d'imaginer ce que pourrait ressentir la température de 25°C que ce que ferait 298 K, et pour être clair, 298 K se sentirait bien.

Pourquoi s'embêter avec Kelvin?

L'échelle Kelvin s'avère extrêmement utile (et nécessaire) lors des calculs et des mesures scientifiques. Le zéro absolu est 0 K (la conversion en Celsius est de -273,15°C), constituant la température la plus basse permise par les lois de la physique - il ne pourrait jamais y avoir de températures inférieures à 0 K. À cet égard, il est parfaitement logique d'utiliser l'échelle Kelvin, 0 étant la température basse « absolue » qui augmente à partir de là. Pour plus d'informations (et une calculatrice pratique), voir la page Kelvin.

Malentendu important

Comme la température est une mesure d'énergie microscopique d'atomes (ou molécules), elle double si l'énergie microscopique double. Cela dit, le passage de 10°C aujourd'hui à 20°C demain ne double pas la température (même si deux fois dix égale 20). Un scientifique dirait que c'est 283 K, et c'est là où se pose le problème: doubler 283K équivaut à 566K, qui se transforme en température extrême de 293°C. Heureusement, 293°C ne se produirait jamais sur Terre, mais cette idée d'un changement proportionnel de température a conduit à une certaine confusion par rapport au changement climatique.

Confusion autour du changement climatique

Un pourcentage écrasant de scientifiques sont d'accord que le changement climatique est un problème majeur dans le monde d'aujourd'hui.[2] La plupart des spécialistes du climat prévoient une augmentation de 1% de la température moyenne mondiale d'ici 2100.[3] Ce nombre semble négligeable si l'on pense en Celsius, mais un changement de 1% signifie que l'échelle Kelvin doit être utilisée. Pour faire ce calcul, les chiffres doivent être convertis en Kelvin; et quand on effectue les conversions et les calculs appropriés, on voit qu'une augmentation de 1% sur l'échelle Kelvin entraînerait en fait la température mondiale moyenne de 17,4°C d'ici 2100. Cela ne paraît peut-être pas très élevé, mais une augmentation de 2,9°C est assez inquiétant.

Pour en savoir plus

Références

  1. Modified from: By Siim Sepp (Own work) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons and By E Pluribus Anthony, transferred to Wikimedia Commons by Kaveh (log), optimized by Andrew pmk. (Own work) [Public domain], via Wikimedia Commons by Jason Donev January 12th, 2015.
  2. (2015, Feb. 6) http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/faq-8-1.html as one source on climate change consensus.
  3. (2015, Feb. 6) www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/ch10s10-es-1-mean-temperature.html the specific predictions about warming depend greatly on how much carbon dioxide human industry continues to produce.

Auteurs et rédacteurs

Bethel Afework, Ethan Boechler, Allison Campbell, Jordan Hanania, Braden Heffernan, Victoria Johnson, Anna Pletnyova, Kailyn Stenhouse, Luisa Vargas Suarez, Jason Donev
Dernière mise à jour : 28 septembre, 2021
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