Thermomètre

Quel est le rôle d’un thermomètre ? À quoi ça sert ?

Un thermomètre a pour objectif de mesurer la température dans l’air ou dans l’eau à un moment donné. C’est instrument utilisé littéralement partout, tant sa mesure est importante. Cet instrument date du XVIème siècle, bien que son ancêtre ait été inventé durant l’Antiquité. En réalité, la première version de cet instrument était plutôt un thermoscope, ce qui signifie que les différences de température étaient mesurées, sans que l’on sache la température en elle-même. Le thermomètre a évolué au fil du temps, pour devenir celui que l’on connait.

C’est Santorio, ami médecin de Galilée, à qui on doit le premier thermomètre. En effet, ce dernier a eu l’idée de graduer le thermoscope de l’Antiquité, la valeur minimale étant celle de la neige et la valeur maximale étant celle d’une flamme. Le thermomètre n’était cependant pas fermé et les mesures étaient impactées par la pression atmosphérique. Ce problème a été corrigé par Toricelli en 1644, qui, par la même occasion, inventa le baromètre.

Néanmoins, le premier véritable thermomètre est attribué à Ferdinand II de Medicis, alors grand-duc de Toscane. Le principe du thermomètre Ferdinand II de Medicis (appelé thermomètre florentin) est de mesurer la différence de température en interprétant la fluctuation du niveau d’un liquide dans un tube. En effet, plus la température est élevée, plus le liquide se dilate, ce qui fait augmenter son niveau. À ce moment-là, la graduation allait de 10 en hiver à 40 en été. Ce n’est qu’en 1694 que fut formulée l’idée d’adopter la fusion de la glace et l’ébullition comme valeurs minimales et maximales du thermomètre.

Le XVIIIème siècle connu de grandes et nombreuses innovations, notamment l’invention du thermomètre au mercure par Gabriel Fahrenheit (qui donna son nom à une des deux unités de mesure de la température) en 1717. Fahrenheit indiqua la température de fusion de la glace à 32°F et celle d’ébullition à 212°F. C’est en 1741 qu’Anders Celsius d’utiliser l’échelle 1-100. Cependant, de son vivant, 0° était le point d’ébullition et 100° celui de congélation. Ce n’est qu’après sa mort que l’échelle que nous connaissons fit son apparition, à l’initiative des collègues de Celsius.

En France, c’est à la Révolution Française que la Convention décida que « le degré thermométrique sera la centième partie de la distance entre le terme de la glace et celui de l’eau bouillante ». C’est donc à ce moment-là que furent utilisés les degrés que nous connaissons pour la première fois, officiellement.

Quels sont les différents thermomètres et leurs avantages ?

Il existe différents types de thermomètres. Il y a deux grandes familles de thermomètres. D’un côté, il y a ceux qui sont basés sur la dilatation d’un corps liquide, gazeux ou solide, et de l’autre côté il y a les thermomètres basés sur toutes les autres propriétés physiques variant sous l’effet d’un changement de température.

Le thermomètre le plus courant est le thermomètre à mercure, qui fait partie de la famille des thermomètres à liquide. Le fonctionnement du thermomètre à mercure est simple. Un certain volume est placé dans un fin tube gradué. Lorsque la température ambiante change, le mercure se dilate et prend ainsi plus de place. Ainsi, le mercure montera dans le tube, et l’on pourra lire la température grâce au niveau qu’a atteint le mercure sur la graduation.

Le thermomètre à alcool est le deuxième thermomètre à liquide le plus courant. Il peut être préféré au mercure pour certaines raisons comme la pollution et la toxicité du mercure par exemple. La plage de mesure de ce type de thermomètre est de -130°C à 78°C. Cependant, les thermomètres à alcool sont moins précis que ceux à mercure.

Le thermomètre de Galilée est le troisième thermomètre à liquide. Il est plutôt répandu dans les foyers en guise décoration. Des flotteurs sont placés sur le liquide, plus ou moins lestés. Quand la densité de l’eau baisse à cause d’une hausse de température, les flotteurs les plus denses coulent. On peut donc connaitre la température en fonctions des flotteurs coulés ou flottants.

Les thermomètres électroniques peuvent être précis et performants, cela dépend toutefois de la qualité de l’instrument. Ils permettent de mesurer la température de l’air, mais aussi de liquides et de matériaux grâce à différents capteurs de température. Ils sont les plus répandus avec les thermomètres à mercure, et sont majoritairement installés au sein des stations météo.

Pour finir, il existe un dernier type de thermomètre : le magnétique. Selon la loi de Curie, la susceptibilité magnétique pourrait varier en fonction de la température. Même si cet appareil peut s’avérer précis, il n’est utilisé et utilisable qu’à des températures inférieures à 1 kelvin, ce qui équivaut à – 272,5°C.

Les thermomètres sont majoritairement utilisés en météorologie. Cependant, on leur trouve une utilité dans la cuisine (température d’un plat), dans la santé (prise de température)… S’ils sont grandement utilisés en météorologie, c’est parce qu’ils apportent de grandes informations. En effet, seul ou combiné à différents instruments, il peut apporter de grandes informations. Par exemple, le thermomètre peut être utilisé au sein d’un anémomètre à fil chaud, ou bien dans un hygromètre à condensation.

Comment utiliser un thermomètre ?

Il faut savoir que la majorité des thermomètres vendus sur le marché sont les thermomètres à mercure ou électroniques. Si l’un nécessite beaucoup moins d’entretien que l’autre, il peut tout de même que certains incidents arrivent.

Si vous avez un vide interstitiel dans votre thermomètre à mercure (vide entre deux parties du mercure), il vous suffira de le secouer violemment du haut vers le bas pour faire fusionner les deux parties.

Le thermomètre électrique n’a pas besoin d’être calibré, il suffit de le brancher ou d’y insérer des piles. Une fois cela accompli, votre thermomètre électrique sera opérationnel. Il peut cependant arriver que le thermomètre électronique affiche une valeur apparemment absurde. Dans ce cas précis, il est recommandé de repérer l’endroit où se situe le capteur et de le nettoyer. En effet, la saleté ou l’humidité peuvent induire en erreur le thermomètre.

Comment choisir le bon thermomètre ?

Pour choisir un bon thermomètre, il est recommandé de vérifier ses capacités et ses envies au préalable. Si vous n’utilisez votre thermomètre que pour connaitre la température, pour savoir comment vous habiller, un thermomètre à mercure (ou alcool) sera amplement suffisant. Néanmoins, si vous souhaitez avoir des mesures plus précises, un thermomètre électronique s’imposera.

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