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Les thermomètres (Sciences & Techniques)

Publié le 22/02/2012

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Les thermomètres sont utilisés pour mesurer différentes températures : celles du corps, des matières et des éléments. Cette mesure est obtenue en notant les effets de la chaleur et en particulier son changement de volume et de résistivité électrique. L a température d'un gaz, d'un solide ou d'un liquide représente l'état d'agitation de la matière : c'est l'énergie de vibration ou de déplacement des atomes et des molécules. Grâce à notre sens du toucher, nous ressentons cette agitation sous la forme d'une impression tactile de "chaud" ou de "froid" lorsque nous touchons une matière développant plus ou moins d'énergie que celle de notre propre corps. Mais cette appréciation de la température a ses limites. Au-delà d'un certain seuil, notre peau et nos nerfs sont endommagés par l'énergie d'une matière trop chaude et nous ressentons une impression de brûlure, au-delà de laquelle nous ne pouvons plus évaluer les températures en jeu. De même lorsque les températures sont très basses, notre sens tactile est "gelé" par l'effet du froid et ne discerne plus les fines variations d'énergie.

« lire l'information, le tube capillaire a été doté d'un étranglement à sa base, juste au-dessus du bulbe réservoir.

Lorsque lethermomètre est mis en place et que la température augmente, l'expansion du mercure dans le réservoir est suffisamment fortepour forcer le fluide à travers l'étranglement et le faire monter dans le tube.

Mais lorsque l'on retire le thermomètre, le mince filetde mercure dans le tube - exposé désormais à une température plus basse - ne redescend pas dans le réservoir aussi facilement.Le niveau atteint reste stable assez longtemps pour que l'on puisse lire la température.

On doit ensuite secouer le thermomètrepour faire redescendre le mercure dans le réservoir. Mais depuis qu'il est établi que le mercure, métal hautement polluant, représente un danger domestique lorsqu'il se répand quandun thermomètre se brise, par exemple, les législateurs ont pris des mesures d'interdiction de l'usage du thermomètre à mercure. Depuis, divers types de thermomètres médicaux ont été mis au point.

Le thermomètre et les languettes buccales et frontales àcristaux liquides permettent une prise de température cutanée (sous les aisselles, sur le front, etc.) peu fiable, avec une marged'erreur allant de 1 à 2°C.

En revanche, le thermomètre auriculaire à infrarouge prend instantanément la température du corps(comme le thermomètre à mercure dans l'anus) par les tympans.

Une opération qui n'est compromise qu'en cas de bouchon dansle conduit auditif. Les thermocouples Outre les thermomètres à gaz et les thermomètres à liquide, on utilise la dilatation de la matière solide - et notamment celle desmétaux - pour mesurer les changements de température.

Un métal a tendance à se dilater proportionnellement à la chaleur, maisles changements sont infimes et il faut les amplifier si l'on désire en faire un thermomètre précis.

Une méthode consiste à enroulerun couple de deux métaux, accolés l'un à l'autre, en forme de spirale.

Les propriétés de dilatation différentes des deux métauxtendent à écarter les spires de la spirale ou au contraire à les refermer selon les variations de température.

Une aiguille située aubout de la spirale se déplace sur un cadran gradué pour indiquer l'amplitude de sa déformation, et donc la température. Plus précis est le principe du thermocouple qui consiste à exploiter les propriétés conductrices d'un métal.

On sait en effet que larésistance qu'un métal offre au passage du courant électrique - sa résistivité - dépend de sa température : plus celle-ci est élevée,plus le métal est conducteur.

On construit ainsi des circuits électriques dont on mesure les changements d'intensité : il suffit alorsde traduire, grâce à des tables prévues à cet effet, la différence de courant électrique en différence de température. Comme ces mesures sont extrêmement fines et dépendent aussi des autres caractéristiques du circuit, on opère par comparaisonentre les valeurs de courant dans le milieu à mesurer et dans un milieu de référence.

Ces instruments électriques, qui utilisentgénéralement des fils conducteurs en platine, sont utilisés tant pour des mesures de laboratoire extrêmement précises que dans lesconditions de très haute température.

Ceux en platine rhodié résistent jusqu'à des chaleurs voisines de 600 et 1100 °C.. »

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