CELSIUS ET L’HISTORIQUE DE L’UNITE DE LA TEMPERATURE

Qui est ce personnage ?

Il s’agit de l’astronome et physicien suédois Anders Celsius. Ce nom ne vous est pas inconnu puisqu’il inventa en 1742 l’une des premières échelles centigrades de température.

Le degré Celsius est une unité de l’Échelle Internationale de Température. Son symbole est °C.

Comment se définit l’échelle centigrade ?

Celsius a créé aux alentours de 1740 l’échelle centigrade.

Pour définir son échelle de température, Celsius s’est servi de deux points de repère :

- le point de fusion de la glace, pris comme origine (0 ° centigrade)

- le point d’ébullition de l’eau pure sous une pression de 1 atm au niveau de la mer, choisi comme égal à une température de 100 ° centigrade, ce qui fournit l’échelle.

Toutes les températures sont alors repérées par rapport à ces deux références.

Mais la température, qu’est-ce que c’est ?

Les particules qui composent un corps (molécules ou atomes) ne sont jamais au repos. Elles sont en vibration permanente. La température mesure indirectement par contact le degré d'agitation des particules. Sans le savoir, vous connaissez déjà une conséquence de cette agitation : les changements d’état ! A l’état solide, les molécules sont liées fortement les unes aux autres et sont « faiblement » agitées. Si leur agitation augmente (et donc si la température augmente), elles sont de moins en moins liées les unes aux autres, on passe alors à l’état liquide : les molécules peuvent rouler les unes sur les autres, mais demeurent groupées. Enfin, si elles sont fortement agitées (donc si la température s’élève encore), elles ne sont plus du tout liées entre elles et se déplacent librement dans toutes les directions : c’est l’état gazeux.

Lorsque vous touchez un objet, vos propres molécules entrent au contact des molécules de cet objet et elles lui communiquent leur agitation. Ce transfert d’énergie thermique s’appelle la chaleur.

Cet échange a lieu jusqu’à atteindre la même agitation, donc la même température.

C’est de là que nous vient l’impression de froid (lorsqu’on communique de l’énergie) ou de chaud (lorsqu’on reçoit de l’énergie).

zéro thermique = zéro agitation

Puisque la température est une grandeur qui rend compte de l’agitation des molécules, le zéro thermique qu’on appelle le zéro absolu est atteint lorsqu’il n’y a plus aucune agitation thermique.

Ce point est l’origine de la température absolue. Et en toute logique physique, il est impossible de descendre au-dessous de cette température.

Dans la vie courante, nous n’utilisons pas directement la température absolue, mais une échelle de température : l’échelle Celsius.

La température absolue est exprimée en kelvin (K).

L’échelle Celsius est exprimée en degré Celsius (°C).

Le zéro de la température absolue (0 K) est égal à -273,15 ° C. L’échelle Celsius a le même pas que la température absolue : une augmentation de 1 K équivaut à une augmentation de 1°C. C’est comme cela que se définit l’échelle Celsius, on ne se sert plus du point de l’ébullition de l’eau : elle était prise égale à 100°C pour l’échelle centigrade, alors qu’elle est égale à 99,975°C, dans l’échelle Celsius. Cette échelle fut adoptée en 1948 lors de la 9^ème conférence générale des poids et mesures (CGPM).

On utilise l'azote liquide 77,36 K (-195,79°C) dans le domaine médical pour le traitement de verrues, de tumeurs (cancer de la peau), la conservation de tissus, d'ovules, d'embryons ou de sperme.

La température et la vie quotidienne

Comme souvent, nous utilisons dans la vie quotidienne des grandeurs physiques en ignorant leur réelle signification (température, masse, énergie, tension…).

Nous ignorons aussi les siècles qui ont été nécessaires, les idées et les réflexions qui ont permis que l’on aboutisse à des repères identiques pour tous. Sans cela, aucune application cohérente ou aucune comparaison entre résultats ne seraient possibles.

Tout ce travail en amont, nous permet aujourd’hui d’exploiter la température simplement : météo, médecine, mécanique, etc…

Demain matin, en regardant le thermomètre, peut-être lirez-vous la température en degrés Celsius autrement qu’hier…