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Le langage secret de la température : connaissez-vous des échelles de température classiques ?
La température fait partie intégrante de la physique, et l'échelle de température est un outil important pour mesurer et exprimer cette grandeur physique. Les échelles de température jouent non seulement un rôle important dans la recherche scientifique, mais constituent également un élément indispensable dans la vie quotidienne. Qu'il s'agisse de Celsius, de Fahrenheit ou du zéro absolu, chacune de ces échelles a son propre contexte historique et ses principes techniques.
La méthode de mesure de la température ne consiste pas seulement à convertir des nombres, mais à explorer l'équilibre thermodynamique.
Échelles de température courantes
Actuellement, Celsius (Celsius), Fahrenheit (Fahrenheit) et la température absolue (Kelvin) sont les trois échelles de température les plus couramment utilisées dans divers pays. La naissance et le développement de chaque échelle reflètent les progrès des gens dans les technologies de fabrication et de mesure.
Échelle Celsius
L'échelle Celsius a été proposée par l'astronome suédois Anders Celsius en 1742. Sa définition est basée sur les points de congélation et d’ébullition de l’eau, définis respectivement à 0°C et 100°C. Cette échelle est la norme la plus utilisée dans notre vie quotidienne et exploite pleinement les propriétés physiques de l’eau.
Échelle Fahrenheit
L'échelle Fahrenheit a été proposée par le physicien allemand Daniel Fahrenheit en 1714. Elle était à l'origine basée sur le point de mélange de l'eau froide et la température du corps humain. La caractéristique de l'échelle Fahrenheit est que sa plage est différente de l'échelle chinoise Celsius. Par exemple, le point de congélation de l'eau est défini à 32°F et le point d'ébullition est à 212°F.
Zéro absolu et échelle Kelvin
L'échelle Kelvin est définie sur la base de la thermodynamique, le zéro absolu étant considéré comme le plus petit mouvement thermique d'un objet, correspondant à 0K ou −273,15°C. Les applications de l'échelle Kelvin résident dans les études théoriques en physique et en ingénierie, où elle cristallise la relation entre l'énergie thermique et le mouvement des particules.
Différentes échelles de température sont comme des langages différents. Même si elles expriment le même contenu, elles sont utilisées de différentes manières et dans des contextes différents.
Autres échelles de température dans l'histoire
En plus de Celsius, Fahrenheit et Kelvin, il existe de nombreuses autres échelles de température dans le passé, comme les échelles de Réaumur, Newton et Delisle. L’émergence de ces échelles a été créée en réponse aux besoins humains de mesure de la température à cette époque, mais au fil du temps, ces échelles ont été progressivement remplacées par des échelles modernes et plus standardisées.
Besoins modernes et normes internationales
Avec les progrès de la science et de la technologie, les normes de mesure de la température s'améliorent également constamment. La Norme internationale de température de 1990 (ITS-90) reflète ces progrès. ITS-90 établit une série de points de référence de température et les calibre en fonction de propriétés thermodynamiques telles que les changements de phase des liquides, rendant les données entre les différents outils de mesure plus comparables et cohérentes.
Le modèle ITS-90 a établi une norme importante dans la recherche scientifique dans le monde entier, permettant aux scientifiques du monde entier de mesurer avec précision les températures.
Développement futur
Le développement d'échelles de température n'est pas seulement une question scientifique, mais affecte également les normes de fonctionnement de tous les horizons. La technologie de mesure de la température continuera à progresser à l'avenir, en particulier dans les domaines de recherche tels que le niveau microscopique et les températures extrêmement basses. De plus, à mesure que les humains accordent davantage d’attention à des questions telles que le changement climatique et la surveillance de l’environnement, les normes de mesure de la température joueront un rôle de plus en plus important dans ces domaines.
Combien de mystères scientifiques se cachent derrière ces échelles de température classiques que nous n'avons pas encore compris ?
