La température
La température est une grandeur macroscopique qui rend compte du degré d'agitation des entités à l'échelle microscopique.
Simulation :
La température augmente avec l'agitation moléculaire :
L'unité de température dans le système international est le Kelvin (K) mais on l'exprime usuellement en degré Celsius (°C). La température de 0 K, ou zéro absolu, vaut environ - 273 °C : c'est une température théorique qui ne peut pas être atteinte. À l'échelle microscopique, cela correspond à un état pour lequel les entités ne s'agitent plus.
Rappel :
La température se mesure avec différents types de thermomètres :
Le thermomètre à dilatation : le liquide dans le tube se dilate, c'est-à-dire que son volume augmente lorsqu'il reçoit de la chaleur. En conséquence, le liquide monte dans le tube effilé. Attention, le mercure est désormais interdit dans les écoles !
Le thermomètre électronique : une résistance thermique adapte sa valeur à celle de la température.
Le thermomètre à infra-rouges : un capteur mesure l'intensité du rayonnement infrarouge, dont la température dépend.
Nos sensations nous trompent
Réalisez cette expérience surprenante ! Prenez trois bassines, remplissez la première avec de l'eau et des glaçons, la deuxième avec de l'eau à température ambiante et la troisième avec de l'eau chaude. Placez un thermomètre dans la deuxième bassine.
Simultanément, plongez la main gauche dans la bassine d'eau glacée et la main droite dans la bassine d'eau chaude pendant quelques instants.
Puis plongez les deux mains dans la bassine d'eau tempérée.
Que ressentez-vous ?
La main gauche, qui était dans l'eau glacée, perçoit l'eau tempérée comme étant chaude. Inversement, la main droite, qui était dans la bassine d'eau chaude, perçoit l'eau tempérée comme étant froide. Comment est-ce possible que l'eau d'une même bassine paraisse à la fois chaude et froide alors qu'elle est à la même température ?
Attention : Ne pas confondre chaleur et température !
Nous sommes surpris car nous avons tendance à confondre chaleur et température. En effet, dans le vocabulaire courant, un corps est " chaud " s'il a une température élevée alors qu'en Sciences, la CHALEUR n'est pas associée à l'état thermique d'un objet mais à un TRANSFERT d'énergie thermique ENTRE DEUX OBJETS.
Pour en revenir à l'expérience, la main gauche ressent une sensation de chaleur car elle reçoit de la chaleur de la part de l'eau tempérée. Inversement, la main droite ressent une sensation de froid car elle cède de la chaleur à l'eau tempérée. Les deux mains ne perçoivent donc pas la même sensation car le transfert par chaleur s'effectue en sens inverse pour chacune d'elles !
Pour résumer :