Qu’est-ce que l’échelle de Kelvin – Température absolue – Définition

Échelles de température

Lors de l’utilisation d’un thermomètre, nous devons marquer une échelle sur la paroi du tube avec des chiffres. Nous devons définir une échelle de température . Une échelle de température est un moyen de mesurer la température par rapport à un point de départ (0 ou zéro) et à une unité de mesure .

Ces chiffres sont arbitraires et, historiquement, de nombreux systèmes différents ont été utilisés. Par exemple, cela a été réalisé en définissant certaines occurrences physiques à des températures données, telles que les points de congélation et d’ ébullition de l’eau  , et en les définissant respectivement à 0 et 100.

Il existe plusieurs échelles et unités pour mesurer la température. Les plus courants sont:

• Celsius (noté ° C),
• Fahrenheit (noté ° F),
• Kelvin (noté K; surtout en science).

Échelle Kelvin – Température absolue

L’échelle de température Kelvin est l’unité de base de la mesure de température thermodynamique dans le système de mesure international (SI). L’ échelle Kelvin a été déterminée sur la base de l’échelle Celsius, mais avec un point de départ au zéro absolu . Les températures de l’échelle Kelvin sont de 273 degrés inférieures à celles de l’échelle Celsius. Le kelvin est défini comme la fraction 1⁄273,16 de la température thermodynamique du point triple de l’eau. Par accord international, une valeur de 273,16 K (0,01 ° C; 32,02 ° F) et une pression de vapeur partielle de 611,66 pascals (6,166 mbar; 0,0060366 atm) ont été attribués au triple point d’eau .. En d’autres termes, il est défini de telle sorte que le triple point de l’eau soit exactement 273,16 K.

Notez que l’unité sur l’échelle absolue est Kelvins, pas degrés Kelvin. Il a été nommé en l’honneur de Lord Kelvin, qui a joué un rôle important dans le développement de la mesure de la température et de la thermodynamique.

L’ échelle de température absolue qui correspond à l’échelle Celsius est appelée échelle Kelvin (K), et l’échelle absolue qui correspond à l’échelle Fahrenheit est appelée échelle Rankine (R). Les points zéro sur les deux échelles absolues représentent le même état physique. Les relations entre les échelles de température absolue et relative sont illustrées dans les équations suivantes.

Kelvin – Celsius

K = ° C + 273,15

° C = K – 273,15

Rankine – Fahrenheit

R = ° F + 460

° F = R – 460

Zéro absolu

Une telle échelle a pour point zéro . La température théorique la plus froide est appelée zéro absolu , à laquelle le mouvement thermique des atomes et des molécules atteint son minimum. Il s’agit d’un état dans lequel l’enthalpie et l’entropie d’un gaz parfait refroidi atteint sa valeur minimale, prise à 0. Classiquement , ce serait un état d’ immobilité , mais l’ incertitude quantique dicte que les particules possèdent toujours une énergie finie au point zéro . Le zéro absolu est noté 0 K sur l’échelle Kelvin, −273,15 ° C sur l’échelle Celsius et −459,67 ° F sur l’échelle Fahrenheit.

Zéro absolu et troisième loi de la thermodynamique

La troisième loi de la thermodynamique stipule:

L’entropie d’un système se rapproche d’une valeur constante lorsque la température approche du zéro absolu.
Sur la base de preuves empiriques, cette loi stipule que l’entropie d’une substance cristalline pure est nulle au zéro absolu de la température, 0 K et qu’il est impossible, par quelque procédé que ce soit, idéalisé, de réduire la température d’un système au zéro absolu en un nombre fini d’étapes. Cela nous permet de définir un point zéro pour l’énergie thermique d’un corps.