Thermomètre
Un thermomètre est un instrument qui mesure la température. Il peut être utilisé pour mesurer la température de l’air dans le cadre de la météorologie. Les thermomètres les plus couramment utilisés pour la météo sont les thermomètres à mercure et les thermomètres à alcool. Il existe également des modèles de thermomètre digital qui utilisent une sonde à effet de joule pour mesurer la température. Ce type d’instrument peut aussi être utilisé pour mesurer la température de la cuisson, du bain, de la piscine ou d’une pièce comme la chambre de bébé.
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.
Comment marche un thermomètre ?
Un thermomètre météorologique mesure la température de l’air en utilisant un capteur appelé thermistance (thermomètre à résistance) ou thermocouple. La plupart des modèles modernes utilisent des thermistances qui changent de résistance en fonction de la température. Lorsque la température de l’air change, la résistance de la thermistance change également. Ce changement de résistance peut être mesuré en utilisant un circuit électrique appelé circuit de mesure de température. Ce circuit convertit le changement de résistance en une tension ou un courant électrique qui peut être mesuré et affiché sur un écran.
Le capteur est généralement placé à l’intérieur d’un boîtier isolé pour le protéger des conditions météorologiques extrêmes telles que la pluie, le vent ou la neige. Les thermomètres météo modernes peuvent également être dotés d’un système électronique pour enregistrer les données de température et les transmettre à une station météorologique ou à un ordinateur pour l’analyse et le stockage des données.
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 ?
Voici comment utiliser un thermomètre pour intérieur ou extérieur :
- Trouvez un emplacement approprié pour le thermomètre, comme un endroit où il n’est pas exposé directement au soleil ou à la pluie. Le thermomètre doit également être placé à une hauteur de 1,25 à 2 mètres au-dessus du sol pour éviter les influences du rayonnement du sol.
- Installez le thermomètre météo en suivant les instructions du fabricant. Assurez-vous qu’il soit bien fixé pour éviter qu’il ne tombe. Certains modèles de thermomètre digital peuvent être posés sur un bureau ou autres meubles de votre maison, ou encore fixés à un mur.
- Attendez que le thermomètre se stabilise à la température ambiante avant de lire la température. La plupart des thermomètres météo traditionnels nécessitent environ 5 à 10 minutes pour atteindre la température ambiante.
Il est important de noter que la température mesurée par un thermomètre intérieur ou extérieur dépend de la hauteur à laquelle il est installé, de la direction du vent et de la vitesse du vent, de la présence de nuages, de la végétation et de nombreux autres facteurs environnementaux. Par conséquent, les météorologues utilisent souvent plusieurs thermomètres installés à différents endroits pour obtenir une image complète de la température de l’air dans une région donnée.
Comment lire un thermomètre ?
Pour lire un thermomètre, il faut observer son échelle graduée. Les modèles modernes proposent un affichage numérique permettant de lire facilement la température.
Enregistrez la température et répétez le processus régulièrement pour obtenir des données précises sur la température ambiante. Une fois le thermomètre en place, attendez environ 15 minutes pour qu’il s’ajuste à la température ambiante. Les thermomètres météorologiques peuvent être gradués en degrés Celsius ou en degrés Fahrenheit, donc assurez-vous de connaître l’unité de mesure avant de lire la température.
Comment choisir un thermomètre ?
Il existe différents types de thermomètres. Il est important de choisir le type de thermomètre qui convient le mieux à vos besoins :
- Le thermomètre à mercure : ce type de thermomètre est très courant, 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 de 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 connaître la température en fonction 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.
- Les thermomètres magnétiques : 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.
D’autres critères doivent également être considérés comme la plage de température qui doit être appropriée pour l’endroit où vous souhaitez l’utiliser. La précision qui est importante pour obtenir des mesures fiables. Il est recommandé de choisir un thermomètre avec une précision de +/- 1°C ou moins. Optez également pour un thermomètre facile à utiliser, avec des boutons clairs et une interface conviviale, et conçu dans un matériau de qualité. Enfin, certains thermomètres intérieurs/extérieur peuvent avoir des fonctions supplémentaires telles que la mesure de l’humidité, la fonction d’alarme, la fonction d’enregistrement des données, etc. Il est donc important de choisir un thermomètre avec les fonctions supplémentaires dont vous avez besoin.
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