Quelle échelle de température utilisé les scientifiques ?

La température est un concept qui indique à quel point un objet est chaud. Lorsqu'on met en contact deux objets n'ayant pas la même température, l'objet le plus chaud transmet de la chaleur à l'objet le plus froid. La température du premier diminue et celle du second augmente jusqu'à ce que les deux objets atteignent la même température. La température est donc une propriété qui indique dans quelle direction la chaleur circule. Par exemple, si une personne touche la porte d'une maison en feu, la chaleur passera de la porte à sa main.

Pour mesurer la température, trois systèmes d'unités sont utilisés : le degré Celsius (°C), le kelvin (K) et le degré Fahrenheit (°F), ce dernier étant encore en usage aux États-Unis. La température en kelvin est aussi appelée « température absolue » puisqu'elle utilise le zéro absolu (la plus basse température pouvant exister) comme point de départ.

Figure 2.3 du manuel Principes chimiques appliqués à la sécurité incendie, de France Payment et Chantal Secours.

Localisation : Coll�ge Montmorency, 475, boulevard de l'Avenir, Laval, Qu�bec H7N 5H9
Date : 2020
Auteur : France Payment, Chantal Secours, Anouk No�l
Visionner sa collection
Ayant droit : CCDMD
Catégorie : P�dagogie
Numéro : 126395

Ici, notre 0°C correspond à 32°F. Autant dire que 34°F, ça n’est pas très élevé.
Les Celsius ont beau être utilisés dans la majeure partie des pays, cela n’est pas le cas aux Etats-Unis. Pour comprendre pourquoi, un peu d’histoire. Au XVIIIe siècle, le Fahrenheit était l’unité de mesure de la température la plus répandue dans le monde. Elle a été mise en place en 1724, par le physicien allemand Daniel Gabriel Fahrenheit. C’était avant qu’un autre physicien, suédois, ne crée sa propre échelle en 1742, les Celsius, en prenant pour points de référence le 0° comme température où l’eau gèle, et le 100° comme température où l’eau bout. Facile !
Dans les années 60 et 70, l’échelle Celsius commence progressivement à se répandre dans le monde, jusqu’à devenir officielle dans de nombreux pays, comme dans les pays membres de l’Union Européenne. Mais les Etats-Unis n’ont pas suivi cette harmonisation.
En effet, l’effort de « métrification », qui visait dans les années 60 à convertir les Etats-Unis aux standards de mesures utilisés dans le reste du monde – à travers la création du US Metric Board, l’adoption du Metric Conversion Act notamment – a été accueilli avec beaucoup de réticence par la population américaine, ce qui a abouti au recul des autorités sur le sujet.
Résultat : les Etats-Unis sont un des rares pays, (avec le Bélize, les Bahamas, les îles Caïman ou Palau) à continuer à utiliser l’unité de mesure Fahrenheit. « Nous avons hérité du système britannique et avons toujours eu une résistance voire une peur face au changement », affirme Bridy Phillips, de la National Oceanic and Atmospheric Administration.
Sans compter que les Celsius, bien que plus faciles à comprendre, sont moins précis que les Fahrenheit. Cependant, la communauté scientifique, y compris celle des Etats-Unis, utilise très régulièrement les Celsius…et doit ensuite reconvertir les résultats en Fahrenheit!
C’est donc plus l’habitude, couplée aux difficultés qu’entrainerait un changement d’échelle, qui font que les Fahrenheit sont toujours en vigueur aux Etats-Unis. Aujourd’hui, changer d’échelle serait tout simplement absurde, même si on commence à voir apparaître sur certaines chaines météo les valeurs correspondantes en Celsius.

Mesurer des températures peut nous sembler aujourd'hui très simple : il suffit de lire un chiffre sur un thermomètre.
Mais à quoi correspond ce chiffre ?

Voici comment sont nés les degrés Celsius, Fahrenheit et Kelvin.
Et comment passer d'une échelle à l'autre.

Pour créer une échelle de température, les physiciens cherchent des intervalles de température entre deux points de référence : une situation "froide" et une situation "chaude".

Il faut que ce soit des références qui ne changent pas avec le temps, mais on pourrait inventer des milliers d'échelles différentes.

Parmi toutes celles qui ont été inventées et utilisées, voici les trois que nous utilisons encore aujourd'hui.

Farenheit : eau-glace-sel et ébullition de l'eau

Il utilise une échelle de température prenant pour référence :
- un mélange eau-glace-sel à l'équilibre pour le point bas
- l'ébullition de l'eau pour le point haut

Et pour que la température du corps humain soit 100°F dans son échelle, il décide que le point bas sera 32°F et le point haut 212°F.
 (depuis, il a fallu corriger : le corps humain est en fait à 98,6 °F)

Celsius : congélation et ébullition de l'eau

Il divise son échelle en 100 intervalles, qu'il appelle "degré Celsius" (°C), démarrant de zéro pour le point haut et 100 pour le point bas (pour lui, l'eau se transformait en glace à 100°C et bouillait à 0°C).

Ensuite, on a inversé son échelle pour obtenir celle qu'on utilise actuellement : l'eau se transforme en glace à 0°C et bout à 100°C.

On appelle aussi parfois le °C "degré centigrade".

Le zéro absolu et Kelvin ...

Le physicien anglais Lord Kelvin suggère donc d'utiliser une échelle de température où le zéro serait un zéro en dessous duquel on ne peut pas descendre : le "zéro absolu".

Il prend donc l'échelle de Celsius (en gardant le même intervalle pour chaque degré) et "décale simplement le "zéro" à -273,15 °C.

On parle alors de "degré Kelvin" et on la note "K" (sans le ° devant).
Cette nouvelle désignation est officialisée en 1960.

Règles de conversion

Quelques valeurs particulières dans les trois échelles de température

Ces pages vous intéresseront peut être aussi...

Quelle est l'échelle de température utilisée par les scientifiques ?

Qui utilise les degrés kelvin ?

Quelles sont les deux échelles de température utilisées en France ?

Pourquoi utiliser le kelvin ?