Convertisseur de Température
Du Zéro Absolu aux Cœurs Stellaires : Maîtriser Toutes les Échelles de Température
La température régit tout, de la mécanique quantique à la fusion stellaire, des processus industriels au confort quotidien. Ce guide de référence couvre toutes les échelles majeures (Kelvin, Celsius, Fahrenheit, Rankine, Réaumur, Delisle, Newton, Rømer), les différences de température (Δ°C, Δ°F, Δ°R), les extrêmes scientifiques (mK, μK, nK, eV) et les points de référence pratiques — optimisé pour la clarté, la précision et le SEO.
Échelles de Température Fondamentales
Échelles Scientifiques (Absolues)
Unité de Base : Kelvin (K) - Référencé au Zéro Absolu
Avantages : calculs thermodynamiques, mécanique quantique, physique statistique, proportionnalité directe à l'énergie moléculaire
Utilisation : toute la recherche scientifique, l'exploration spatiale, la cryogénie, la supraconductivité, la physique des particules
- Kelvin (K) - Échelle AbsolueÉchelle absolue commençant à 0 K ; la taille du degré est égale à celle du Celsius. Utilisé dans les lois des gaz, le rayonnement du corps noir, la cryogénie et les équations thermodynamiques
- Celsius (°C) - Échelle Basée sur l'EauDéfini par les transitions de phase de l'eau à pression standard (0°C congélation, 100°C ébullition) ; la taille du degré est égale à celle du Kelvin. Largement utilisé dans les laboratoires, l'industrie et la vie quotidienne dans le monde entier
- Rankine (°R) - Fahrenheit AbsoluContrepartie absolue du Fahrenheit avec la même taille de degré ; 0°R = zéro absolu. Courant dans la thermodynamique et l'ingénierie aérospatiale aux États-Unis
Échelles Historiques et Régionales
Unité de Base : Fahrenheit (°F) - Échelle de Confort Humain
Avantages : précision à l'échelle humaine pour la météo, la surveillance de la température corporelle, le contrôle du confort
Utilisation : États-Unis, certaines nations des Caraïbes, bulletins météorologiques, applications médicales
- Fahrenheit (°F) - Échelle de Confort HumainÉchelle orientée vers l'humain : l'eau gèle à 32°F et bout à 212°F (1 atm). Courant aux États-Unis dans les contextes météorologiques, de CVC, de cuisine et médicaux
- Réaumur (°Ré) - Historique EuropéenneÉchelle historique européenne avec 0°Ré à la congélation et 80°Ré à l'ébullition. Toujours référencée dans les recettes anciennes et certaines industries
- Newton (°N) - Scientifique HistoriqueProposée par Isaac Newton (1701) avec 0°N à la congélation et 33°N à l'ébullition. Présente aujourd'hui un intérêt principalement historique
- Le Kelvin (K) est l'échelle absolue qui commence à 0 K (zéro absolu) - essentiel pour les calculs scientifiques
- Le Celsius (°C) utilise des points de référence de l'eau : 0°C pour la congélation, 100°C pour l'ébullition à pression standard
- Le Fahrenheit (°F) offre une précision à l'échelle humaine : 32°F pour la congélation, 212°F pour l'ébullition, courant dans la météo américaine
- Le Rankine (°R) combine la référence du zéro absolu avec la taille du degré Fahrenheit pour l'ingénierie
- Tous les travaux scientifiques devraient utiliser le Kelvin pour les calculs thermodynamiques et les lois des gaz
L'Évolution de la Mesure de la Température
Ère Primitive : Des Sens Humains aux Instruments Scientifiques
Évaluation de la Température dans l'Antiquité (Avant 1500 apr. J.-C.)
Avant les Thermomètres : Méthodes Basées sur l'Humain
- Test par le toucher : les forgerons antiques évaluaient la température du métal au toucher - essentiel pour forger des armes et des outils
- Reconnaissance des couleurs : la cuisson de la poterie était basée sur les couleurs de la flamme et de l'argile - le rouge, l'orange, le jaune et le blanc indiquaient une chaleur croissante
- Observation comportementale : le comportement des animaux change avec la température ambiante - schémas de migration, indices d'hibernation
- Indicateurs végétaux : changements des feuilles, schémas de floraison comme guides de température - calendriers agricoles basés sur la phénologie
- États de l'eau : glace, liquide, vapeur - les premières références universelles de température dans toutes les cultures
Avant les instruments, les civilisations estimaient la température par les sens humains et les indices naturels — tests tactiles, couleur de la flamme et des matériaux, comportement animal et cycles végétaux — formant ainsi les bases empiriques des premières connaissances thermiques.
La Naissance de la Thermométrie (1593-1742)
Révolution Scientifique : Quantification de la Température
- 1593 : Thermoscope de Galilée - Premier appareil de mesure de la température utilisant la dilatation de l'air dans un tube rempli d'eau
- 1654 : Ferdinand II de Toscane - Premier thermomètre scellé à liquide dans du verre (alcool)
- 1701 : Isaac Newton - Propose une échelle de température avec 0°N à la congélation, 33°N à la température du corps
- 1714 : Gabriel Fahrenheit - Thermomètre à mercure et échelle normalisée (32°F pour la congélation, 212°F pour l'ébullition)
- 1730 : René Réaumur - Thermomètre à alcool avec une échelle de 0°r pour la congélation et 80°r pour l'ébullition
- 1742 : Anders Celsius - Échelle centigrade avec 0°C pour la congélation et 100°C pour l'ébullition (initialement inversée !)
- 1743 : Jean-Pierre Christin - Inverse l'échelle Celsius pour lui donner sa forme moderne
La révolution scientifique a transformé la température d'une sensation en une mesure. Du thermoscope de Galilée au thermomètre à mercure de Fahrenheit et à l'échelle centigrade de Celsius, l'instrumentation a permis une thermométrie précise et reproductible dans les domaines de la science et de l'industrie.
La Découverte de la Température Absolue (1702-1854)
La Quête du Zéro Absolu (1702-1848)
Découverte de la Limite Inférieure de la Température
- 1702 : Guillaume Amontons - Observe que la pression des gaz tend vers 0 à température constante, laissant entrevoir le zéro absolu
- 1787 : Jacques Charles - Découvre que les gaz se contractent de 1/273 par °C (Loi de Charles)
- 1802 : Joseph Gay-Lussac - Affine les lois des gaz, extrapolant à -273°C comme minimum théorique
- 1848 : William Thomson (Lord Kelvin) - Propose une échelle de température absolue commençant à -273.15°C
- 1854 : Adoption de l'échelle Kelvin - 0 K comme zéro absolu, avec une taille de degré égale à celle du Celsius
Les expériences sur les lois des gaz ont révélé la limite fondamentale de la température. En extrapolant le volume et la pression des gaz à zéro, les scientifiques ont découvert le zéro absolu (-273.15°C), ce qui a conduit à l'échelle Kelvin, essentielle pour la thermodynamique et la mécanique statistique.
Ère Moderne : Des Artefacts aux Constantes Fondamentales
Normalisation Moderne (1887-2019)
Des Normes Physiques aux Constantes Fondamentales
- 1887 : Bureau International des Poids et Mesures - Premières normes internationales de température
- 1927 : Échelle Internationale de Température (EIT-27) - Basée sur 6 points fixes de O₂ à Au
- 1948 : Le Celsius remplace officiellement le 'centigrade' - 9e résolution de la CGPM
- 1954 : Point triple de l'eau (273.16 K) - Défini comme la référence fondamentale du Kelvin
- 1967 : Le Kelvin (K) est adopté comme unité de base du SI - Remplace le 'degré Kelvin' (°K)
- 1990 : EIT-90 - Échelle internationale de température actuelle avec 17 points fixes
- 2019 : Redéfinition du SI - Le Kelvin est défini par la constante de Boltzmann (k_B = 1.380649×10⁻²³ J·K⁻¹)
La thermométrie moderne a évolué des artefacts physiques à la physique fondamentale. La redéfinition de 2019 a ancré le Kelvin à la constante de Boltzmann, rendant les mesures de température reproductibles partout dans l'univers sans dépendre de normes matérielles.
Pourquoi la Redéfinition de 2019 est Importante
La redéfinition du Kelvin représente un changement de paradigme, passant d'une mesure basée sur les matériaux à une mesure basée sur la physique.
- Reproductibilité universelle : tout laboratoire disposant de normes quantiques peut réaliser le Kelvin de manière indépendante
- Stabilité à long terme : la constante de Boltzmann ne dérive pas, ne se dégrade pas et ne nécessite pas de stockage
- Températures extrêmes : permet des mesures précises du nanokelvin au gigakelvin
- Technologie quantique : soutient la recherche en informatique quantique, cryogénie et supraconductivité
- Physique fondamentale : toutes les unités de base du SI sont désormais définies par des constantes de la nature
- Les premières méthodes reposaient sur le toucher subjectif et des phénomènes naturels comme la fonte de la glace
- 1593 : Galilée a inventé le premier thermoscope, menant à la mesure quantitative de la température
- 1724 : Daniel Fahrenheit a normalisé les thermomètres à mercure avec l'échelle que nous utilisons aujourd'hui
- 1742 : Anders Celsius a créé l'échelle centigrade basée sur les transitions de phase de l'eau
- 1848 : Lord Kelvin a établi l'échelle de température absolue, fondamentale pour la physique moderne
Aides-Mémoire et Astuces de Conversion Rapide
Conversions Mentales Rapides
Approximations rapides pour un usage quotidien :
- C en F (approximatif) : doublez-le, ajoutez 30 (par ex., 20°C → 40+30 = 70°F, réel : 68°F)
- F en C (approximatif) : soustrayez 30, divisez par deux (par ex., 70°F → 40÷2 = 20°C, réel : 21°C)
- C en K : ajoutez simplement 273 (ou exactement 273.15 pour plus de précision)
- K en C : soustrayez 273 (ou exactement 273.15)
- F en K : ajoutez 460, multipliez par 5/9 (ou utilisez exactement (F+459.67)×5/9)
Formules de Conversion Exactes
Pour des calculs précis :
- C en F : F = (C × 9/5) + 32 ou F = (C × 1.8) + 32
- F en C : C = (F - 32) × 5/9
- C en K : K = C + 273.15
- K en C : C = K - 273.15
- F en K : K = (F + 459.67) × 5/9
- K en F : F = (K × 9/5) - 459.67
Températures de Référence Essentielles
Mémorisez ces points d'ancrage :
- Zéro absolu : 0 K = -273.15°C = -459.67°F (la plus basse température possible)
- L'eau gèle : 273.15 K = 0°C = 32°F (pression de 1 atm)
- Point triple de l'eau : 273.16 K = 0.01°C (point de définition exact)
- Température ambiante : ~293 K = 20°C = 68°F (ambiance confortable)
- Température corporelle : 310.15 K = 37°C = 98.6°F (température centrale humaine normale)
- L'eau bout : 373.15 K = 100°C = 212°F (1 atm, au niveau de la mer)
- Four modéré : ~450 K = 180°C = 356°F (Thermostat 4)
Différences de Température (Intervalles)
Comprendre les unités Δ (delta) :
- 1°C de changement = 1 K de changement = 1.8°F de changement = 1.8°R de changement (magnitude)
- Utilisez le préfixe Δ pour les différences : Δ°C, Δ°F, ΔK (pas les températures absolues)
- Exemple : si la température monte de 20°C à 25°C, c'est un changement de Δ5°C = Δ9°F
- N'ajoutez/ne soustrayez jamais de températures absolues dans des échelles différentes (20°C + 30°F ≠ 50 quoi que ce soit !)
- Pour les intervalles, le Kelvin et le Celsius sont identiques (1 intervalle K = 1 intervalle °C)
Erreurs Courantes à Éviter
- Le Kelvin n'a PAS de symbole de degré : écrivez 'K', pas '°K' (changé en 1967)
- Ne confondez pas les températures absolues avec les différences : 5°C ≠ Δ5°C dans le contexte
- On ne peut pas directement additionner/multiplier les températures : 10°C × 2 ≠ 20°C d'énergie thermique équivalente
- Le Rankine est le Fahrenheit absolu : 0°R = zéro absolu, PAS 0°F
- Le Kelvin négatif est impossible : 0 K est le minimum absolu (sauf exceptions quantiques)
- Le thermostat varie selon le four : Th. 4 correspond à ~180°C mais peut varier de ±15°C selon la marque
- Historiquement, Celsius ≠ Centigrade : l'échelle Celsius était initialement inversée (100° pour la congélation, 0° pour l'ébullition !)
Conseils Pratiques sur la Température
- Météo : mémorisez les points clés (0°C=gel, 20°C=agréable, 30°C=chaud, 40°C=extrême)
- Cuisine : les températures internes des viandes sont cruciales pour la sécurité (165°F/74°C pour la volaille)
- Science : utilisez toujours le Kelvin pour les calculs thermodynamiques (lois des gaz, entropie)
- Voyage : les États-Unis utilisent les °F, la plupart du monde utilise les °C - connaissez la conversion approximative
- Fièvre : la température corporelle normale est de 37°C (98.6°F) ; la fièvre commence autour de 38°C (100.4°F)
- Altitude : l'eau bout à des températures plus basses à mesure que l'altitude augmente (~95°C à 2000m)
Applications de la Température dans les Industries
Fabrication Industrielle
- Traitement et Forgeage des MétauxLa sidérurgie (∼1538°C), le contrôle des alliages et les courbes de traitement thermique exigent une mesure précise des hautes températures pour la qualité, la microstructure et la sécurité
- Chimie et PétrochimieLe craquage, le reformage, la polymérisation et les colonnes de distillation dépendent d'un profilage de température précis pour le rendement, la sécurité et l'efficacité sur de larges plages
- Électronique et Semi-conducteursLe recuit en four (plus de 1000°C), les fenêtres de dépôt/gravure et un contrôle strict de la salle blanche (±0.1°C) sont à la base des performances et du rendement des dispositifs avancés
Médecine et Soins de Santé
- Surveillance de la Température CorporellePlage de température centrale normale 36.1–37.2°C ; seuils de fièvre ; gestion de l'hypothermie/hyperthermie ; surveillance continue en soins intensifs et en chirurgie
- Stockage PharmaceutiqueChaîne du froid des vaccins (2–8°C), congélateurs ultra-basse température (jusqu'à −80°C) et suivi des excursions pour les médicaments thermosensibles
- Étalonnage des Équipements MédicauxStérilisation (autoclaves à 121°C), cryothérapie (−196°C d'azote liquide) et étalonnage des dispositifs de diagnostic et thérapeutiques
Recherche Scientifique
- Physique et Science des MatériauxSupraconductivité près de 0 K, cryogénie, transitions de phase, physique des plasmas (gamme des mégakelvins) et métrologie de précision
- Recherche ChimiqueCinétique et équilibre des réactions, contrôle de la cristallisation et stabilité thermique pendant la synthèse et l'analyse
- Espace et AérospatialeSystèmes de protection thermique, propergols cryogéniques (LH₂ à −253°C), équilibre thermique des engins spatiaux et études des atmosphères planétaires
Arts Culinaires et Sécurité Alimentaire
- Pâtisserie et Boulangerie de PrécisionLevée du pain (26–29°C), tempérage du chocolat (31–32°C), étapes du sucre et gestion du profil du four pour des résultats constants
- Sécurité et Qualité de la ViandeTempératures internes sûres (volaille 74°C, bœuf 63°C), cuisson résiduelle, tables de cuisson sous-vide et conformité HACCP
- Conservation et Sécurité des AlimentsZone de danger alimentaire (4–60°C), refroidissement rapide, intégrité de la chaîne du froid et contrôle de la croissance des pathogènes
- Les processus industriels nécessitent un contrôle précis de la température pour la métallurgie, les réactions chimiques et la fabrication de semi-conducteurs
- Les applications médicales incluent la surveillance de la température corporelle, le stockage des médicaments et les procédures de stérilisation
- Les arts culinaires dépendent de températures spécifiques pour la sécurité alimentaire, la chimie de la cuisson et la préparation de la viande
- La recherche scientifique utilise des températures extrêmes, de la cryogénie (mK) à la physique des plasmas (MK)
- Les systèmes de CVC optimisent le confort humain en utilisant des échelles de température régionales et un contrôle de l'humidité
L'Univers des Températures Extrêmes
Phénomènes de Température Universels
| Phénomène | Kelvin (K) | Celsius (°C) | Fahrenheit (°F) | Signification Physique |
|---|---|---|---|---|
| Zéro Absolu (Théorique) | 0 K | -273.15°C | -459.67°F | Tout mouvement moléculaire cesse, état fondamental quantique |
| Point d'Ébullition de l'Hélium Liquide | 4.2 K | -268.95°C | -452.11°F | Supraconductivité, phénomènes quantiques, technologie spatiale |
| Ébullition de l'Azote Liquide | 77 K | -196°C | -321°F | Conservation cryogénique, aimants supraconducteurs |
| Point de Congélation de l'Eau | 273.15 K | 0°C | 32°F | Conservation de la vie, schémas météorologiques, définition du Celsius |
| Température Ambiante Confortable | 295 K | 22°C | 72°F | Confort thermique humain, contrôle du climat des bâtiments |
| Température du Corps Humain | 310 K | 37°C | 98.6°F | Physiologie humaine optimale, indicateur de santé médicale |
| Point d'Ébullition de l'Eau | 373 K | 100°C | 212°F | Énergie à vapeur, cuisine, définition du Celsius/Fahrenheit |
| Cuisson au Four Domestique | 450 K | 177°C | 350°F | Préparation des aliments, réactions chimiques en cuisine |
| Point de Fusion du Plomb | 601 K | 328°C | 622°F | Travail des métaux, soudure électronique |
| Point de Fusion du Fer | 1811 K | 1538°C | 2800°F | Production d'acier, travail industriel des métaux |
| Température de la Surface du Soleil | 5778 K | 5505°C | 9941°F | Physique stellaire, énergie solaire, spectre lumineux |
| Température du Cœur du Soleil | 15,000,000 K | 15,000,000°C | 27,000,000°F | Fusion nucléaire, production d'énergie, évolution stellaire |
| Température de Planck (Maximum Théorique) | 1.416784 × 10³² K | 1.416784 × 10³² °C | 2.55 × 10³² °F | Limite de la physique théorique, conditions du Big Bang, gravité quantique (CODATA 2018) |
La température la plus froide jamais atteinte artificiellement est de 0.0000000001 K - un dixième de milliardième de degré au-dessus du zéro absolu, plus froid que l'espace intersidéral !
Les canaux de foudre atteignent des températures de 30,000 K (53,540°F) - cinq fois plus chaudes que la surface du Soleil !
Votre corps génère une chaleur équivalente à une ampoule de 100 watts, maintenant une température précise à ±0.5°C pour survivre !
Conversions de Température Essentielles
Exemples de Conversion Rapide
Formules de Conversion Canoniques
| De Celsius à Fahrenheit | °F = (°C × 9/5) + 32 | 25°C → 77°F |
| De Fahrenheit à Celsius | °C = (°F − 32) × 5/9 | 100°F → 37.8°C |
| De Celsius à Kelvin | K = °C + 273.15 | 27°C → 300.15 K |
| De Kelvin à Celsius | °C = K − 273.15 | 273.15 K → 0°C |
| De Fahrenheit à Kelvin | K = (°F + 459.67) × 5/9 | 68°F → 293.15 K |
| De Kelvin à Fahrenheit | °F = (K × 9/5) − 459.67 | 373.15 K → 212°F |
| De Rankine à Kelvin | K = °R × 5/9 | 491.67°R → 273.15 K |
| De Kelvin à Rankine | °R = K × 9/5 | 273.15 K → 491.67°R |
| De Réaumur à Celsius | °C = °Ré × 5/4 | 80°Ré → 100°C |
| De Delisle à Celsius | °C = 100 − (°De × 2/3) | 0°De → 100°C; 150°De → 0°C |
| De Newton à Celsius | °C = °N × 100/33 | 33°N → 100°C |
| De Rømer à Celsius | °C = (°Rø − 7.5) × 40/21 | 60°Rø → 100°C |
| De Celsius à Réaumur | °Ré = °C × 4/5 | 100°C → 80°Ré |
| De Celsius à Delisle | °De = (100 − °C) × 3/2 | 0°C → 150°De; 100°C → 0°De |
| De Celsius à Newton | °N = °C × 33/100 | 100°C → 33°N |
| De Celsius à Rømer | °Rø = (°C × 21/40) + 7.5 | 100°C → 60°Rø |
Points de Référence de Température Universels
| Point de Référence | Kelvin (K) | Celsius (°C) | Fahrenheit (°F) | Application Pratique |
|---|---|---|---|---|
| Zéro Absolu | 0 K | -273.15°C | -459.67°F | Minimum théorique ; état fondamental quantique |
| Point Triple de l'Eau | 273.16 K | 0.01°C | 32.018°F | Référence thermodynamique exacte ; étalonnage |
| Point de Congélation de l'Eau | 273.15 K | 0°C | 32°F | Sécurité alimentaire, climat, ancrage historique de Celsius |
| Température Ambiante | 295 K | 22°C | 72°F | Confort humain, point de conception CVC |
| Température du Corps Humain | 310 K | 37°C | 98.6°F | Signe vital clinique ; surveillance de la santé |
| Point d'Ébullition de l'Eau | 373.15 K | 100°C | 212°F | Cuisine, stérilisation, énergie à vapeur (1 atm) |
| Cuisson au Four Domestique | 450 K | 177°C | 350°F | Réglage de cuisson courant |
| Ébullition de l'Azote Liquide | 77 K | -196°C | -321°F | Cryogénie et conservation |
| Point de Fusion du Plomb | 601 K | 328°C | 622°F | Soudure, métallurgie |
| Point de Fusion du Fer | 1811 K | 1538°C | 2800°F | Production d'acier |
| Température de la Surface du Soleil | 5778 K | 5505°C | 9941°F | Physique solaire |
| Fond Diffus Cosmologique | 2.7255 K | -270.4245°C | -454.764°F | Rayonnement résiduel du Big Bang |
| Sublimation de la Glace Carbonique (CO₂) | 194.65 K | -78.5°C | -109.3°F | Transport d'aliments, effets de brouillard, refroidissement de laboratoire |
| Point Lambda de l'Hélium (transition He-II) | 2.17 K | -270.98°C | -455.76°F | Transition superfluide ; cryogénie |
| Ébullition de l'Oxygène Liquide | 90.19 K | -182.96°C | -297.33°F | Comburants de fusée, oxygène médical |
| Point de Congélation du Mercure | 234.32 K | -38.83°C | -37.89°F | Limites des fluides de thermomètre |
| Température de l'Air la Plus Élevée Mesurée | 329.85 K | 56.7°C | 134.1°F | Vallée de la Mort (1913) — contesté ; vérifié récemment ~54.4°C |
| Température de l'Air la Plus Basse Mesurée | 183.95 K | -89.2°C | -128.6°F | Station Vostok, Antarctique (1983) |
| Service du Café (chaud, buvable) | 333.15 K | 60°C | 140°F | Consommation confortable ; >70°C augmente le risque de brûlure |
| Pasteurisation du Lait (HTST) | 345.15 K | 72°C | 161.6°F | Haute Température, Courte Durée : 15 s |
Point d'Ébullition de l'Eau en fonction de l'Altitude (approx.)
| Altitude | Celsius (°C) | Fahrenheit (°F) | Notes |
|---|---|---|---|
| Niveau de la mer (0 m) | 100°C | 212°F | Pression atmosphérique standard (1 atm) |
| 500 m | 98°C | 208°F | Approximatif |
| 1,000 m | 96.5°C | 205.7°F | Approximatif |
| 1,500 m | 95°C | 203°F | Approximatif |
| 2,000 m | 93°C | 199°F | Approximatif |
| 3,000 m | 90°C | 194°F | Approximatif |
Différences de Température vs Températures Absolues
Les unités de différence mesurent des intervalles (changements) plutôt que des états absolus.
- 1 Δ°C est égal à 1 K (magnitude identique)
- 1 Δ°F est égal à 1 Δ°R et à 5/9 K
- Utilisez Δ pour l'augmentation/la diminution de la température, les gradients et les tolérances
| Unité d'Intervalle | Équivaut à (K) | Notes |
|---|---|---|
| Δ°C (différence en degrés Celsius) | 1 K | Même taille que l'intervalle Kelvin |
| Δ°F (différence en degrés Fahrenheit) | 5/9 K | Même magnitude que Δ°R |
| Δ°R (différence en degrés Rankine) | 5/9 K | Même magnitude que Δ°F |
Conversion Culinaire Thermostat (Approximative)
Le thermostat est un réglage approximatif du four ; les fours individuels varient. Validez toujours avec un thermomètre de four.
| Thermostat | Celsius (°C) | Fahrenheit (°F) |
|---|---|---|
| 1/4 | 107°C | 225°F |
| 1/2 | 121°C | 250°F |
| 1 | 135°C | 275°F |
| 2 | 149°C | 300°F |
| 3 | 163°C | 325°F |
| 4 | 177°C | 350°F |
| 5 | 191°C | 375°F |
| 6 | 204°C | 400°F |
| 7 | 218°C | 425°F |
| 8 | 232°C | 450°F |
| 9 | 246°C | 475°F |
Catalogue Complet des Unités de Température
Échelles Absolues
| ID d'Unité | Nom | Symbole | Description | Convertir en Kelvin | Convertir depuis Kelvin |
|---|---|---|---|---|---|
| K | kelvin | K | Unité de base du SI pour la température thermodynamique. | K = K | K = K |
| water-triple | point triple de l'eau | TPW | Référence fondamentale : 1 TPW = 273.16 K | K = TPW × 273.16 | TPW = K ÷ 273.16 |
Échelles Relatives
| ID d'Unité | Nom | Symbole | Description | Convertir en Kelvin | Convertir depuis Kelvin |
|---|---|---|---|---|---|
| C | Celsius | °C | Échelle basée sur l'eau ; la taille du degré est égale à celle du Kelvin | K = °C + 273.15 | °C = K − 273.15 |
| F | Fahrenheit | °F | Échelle orientée vers l'humain utilisée aux États-Unis | K = (°F + 459.67) × 5/9 | °F = (K × 9/5) − 459.67 |
| R | Rankine | °R | Fahrenheit absolu avec la même taille de degré que °F | K = °R × 5/9 | °R = K × 9/5 |
Échelles Historiques
| ID d'Unité | Nom | Symbole | Description | Convertir en Kelvin | Convertir depuis Kelvin |
|---|---|---|---|---|---|
| Re | Réaumur | °Ré | 0°Ré congélation, 80°Ré ébullition | K = (°Ré × 5/4) + 273.15 | °Ré = (K − 273.15) × 4/5 |
| De | Delisle | °De | Style inversé : 0°De ébullition, 150°De congélation | K = 373.15 − (°De × 2/3) | °De = (373.15 − K) × 3/2 |
| N | Newton | °N | 0°N congélation, 33°N ébullition | K = 273.15 + (°N × 100/33) | °N = (K − 273.15) × 33/100 |
| Ro | Rømer | °Rø | 7.5°Rø congélation, 60°Rø ébullition | K = 273.15 + ((°Rø − 7.5) × 40/21) | °Rø = ((K − 273.15) × 21/40) + 7.5 |
Scientifiques et Extrêmes
| ID d'Unité | Nom | Symbole | Description | Convertir en Kelvin | Convertir depuis Kelvin |
|---|---|---|---|---|---|
| mK | millikelvin | mK | Cryogénie et supraconductivité | K = mK × 1e−3 | mK = K × 1e3 |
| μK | microkelvin | μK | Condensats de Bose-Einstein ; gaz quantiques | K = μK × 1e−6 | μK = K × 1e6 |
| nK | nanokelvin | nK | Frontière proche du zéro absolu | K = nK × 1e−9 | nK = K × 1e9 |
| eV | électron-volt (équivalent en température) | eV | Température équivalente en énergie ; plasmas | K ≈ eV × 11604.51812 | eV ≈ K ÷ 11604.51812 |
| meV | milliélectron-volt (éq. temp.) | meV | Physique de l'état solide | K ≈ meV × 11.60451812 | meV ≈ K ÷ 11.60451812 |
| keV | kiloélectron-volt (éq. temp.) | keV | Plasmas à haute énergie | K ≈ keV × 1.160451812×10^7 | keV ≈ K ÷ 1.160451812×10^7 |
| dK | décikelvin | dK | Kelvin avec préfixe SI | K = dK × 1e−1 | dK = K × 10 |
| cK | centikelvin | cK | Kelvin avec préfixe SI | K = cK × 1e−2 | cK = K × 100 |
| kK | kilokelvin | kK | Plasmas astrophysiques | K = kK × 1000 | kK = K ÷ 1000 |
| MK | mégakelvin | MK | Intérieurs stellaires | K = MK × 1e6 | MK = K ÷ 1e6 |
| T_P | température de Planck | T_P | Limite supérieure théorique (CODATA 2018) | K = T_P × 1.416784×10^32 | T_P = K ÷ 1.416784×10^32 |
Unités de Différence (Intervalle)
| ID d'Unité | Nom | Symbole | Description | Convertir en Kelvin | Convertir depuis Kelvin |
|---|---|---|---|---|---|
| dC | degré Celsius (différence) | Δ°C | Intervalle de température égal à 1 K | — | — |
| dF | degré Fahrenheit (différence) | Δ°F | Intervalle de température égal à 5/9 K | — | — |
| dR | degré Rankine (différence) | Δ°R | Même taille que Δ°F (5/9 K) | — | — |
Culinaires
| ID d'Unité | Nom | Symbole | Description | Convertir en Kelvin | Convertir depuis Kelvin |
|---|---|---|---|---|---|
| GM | Thermostat (approximatif) | Th | Réglage approximatif du four à gaz au Royaume-Uni ; voir le tableau ci-dessus | — | — |
Repères de Température Quotidiens
| Température | Kelvin (K) | Celsius (°C) | Fahrenheit (°F) | Contexte |
|---|---|---|---|---|
| Zéro Absolu | 0 K | -273.15°C | -459.67°F | Minimum théorique ; état fondamental quantique |
| Hélium Liquide | 4.2 K | -268.95°C | -452°F | Recherche sur la supraconductivité |
| Azote Liquide | 77 K | -196°C | -321°F | Conservation cryogénique |
| Glace Carbonique | 194.65 K | -78.5°C | -109°F | Transport d'aliments, effets de brouillard |
| Congélation de l'Eau | 273.15 K | 0°C | 32°F | Formation de glace, temps hivernal |
| Température Ambiante | 295 K | 22°C | 72°F | Confort humain, conception CVC |
| Température Corporelle | 310 K | 37°C | 98.6°F | Température centrale humaine normale |
| Jour d'Été Chaud | 313 K | 40°C | 104°F | Alerte à la chaleur extrême |
| Ébullition de l'Eau | 373 K | 100°C | 212°F | Cuisine, stérilisation |
| Four à Pizza | 755 K | 482°C | 900°F | Pizza au feu de bois |
| Fusion de l'Acier | 1811 K | 1538°C | 2800°F | Travail industriel des métaux |
| Surface du Soleil | 5778 K | 5505°C | 9941°F | Physique solaire |
Étalonnage et Normes Internationales de Température
Points Fixes de l'EIT-90
| Point Fixe | Kelvin (K) | Celsius (°C) | Notes |
|---|---|---|---|
| Point triple de l'hydrogène | 13.8033 K | -259.3467°C | Référence cryogénique fondamentale |
| Point triple du néon | 24.5561 K | -248.5939°C | Étalonnage à basse température |
| Point triple de l'oxygène | 54.3584 K | -218.7916°C | Applications cryogéniques |
| Point triple de l'argon | 83.8058 K | -189.3442°C | Référence pour les gaz industriels |
| Point triple du mercure | 234.3156 K | -38.8344°C | Fluide de thermomètre historique |
| Point triple de l'eau | 273.16 K | 0.01°C | Point de référence de définition (exact) |
| Point de fusion du gallium | 302.9146 K | 29.7646°C | Norme proche de la température ambiante |
| Point de congélation de l'indium | 429.7485 K | 156.5985°C | Étalonnage de milieu de gamme |
| Point de congélation de l'étain | 505.078 K | 231.928°C | Plage de température de soudure |
| Point de congélation du zinc | 692.677 K | 419.527°C | Référence haute température |
| Point de congélation de l'aluminium | 933.473 K | 660.323°C | Norme de la métallurgie |
| Point de congélation de l'argent | 1234.93 K | 961.78°C | Référence des métaux précieux |
| Point de congélation de l'or | 1337.33 K | 1064.18°C | Norme de haute précision |
| Point de congélation du cuivre | 1357.77 K | 1084.62°C | Référence des métaux industriels |
- L'EIT-90 (Échelle Internationale de Température de 1990) définit la température en utilisant ces points fixes
- Les thermomètres modernes sont étalonnés par rapport à ces températures de référence pour la traçabilité
- La redéfinition du SI de 2019 permet la réalisation du Kelvin sans artefacts physiques
- L'incertitude d'étalonnage augmente aux températures extrêmes (très basses ou très hautes)
- Les laboratoires de normes primaires maintiennent ces points fixes avec une grande précision
Meilleures Pratiques de Mesure
Arrondissement et Incertitude de Mesure
- Indiquez la température avec une précision appropriée : les thermomètres domestiques ont généralement une précision de ±0.5°C, les instruments scientifiques de ±0.01°C ou mieux
- Conversions en Kelvin : utilisez toujours 273.15 (et non 273) pour un travail précis : K = °C + 273.15
- Évitez la fausse précision : n'indiquez pas 98.6°F comme 37.00000°C ; un arrondissement approprié est 37.0°C
- Les différences de température ont la même incertitude que les mesures absolues dans la même échelle
- Lors de la conversion, conservez les chiffres significatifs : 20°C (2 chiffres significatifs) → 68°F, et non 68.00°F
- Dérive d'étalonnage : les thermomètres doivent être réétalonnés périodiquement, en particulier à des températures extrêmes
Terminologie et Symboles de la Température
- Le Kelvin utilise 'K' sans symbole de degré (changé en 1967) : écrivez '300 K', et non '300°K'
- Le Celsius, le Fahrenheit et les autres échelles relatives utilisent le symbole de degré : °C, °F, °Ré, etc.
- Le préfixe Delta (Δ) indique une différence de température : Δ5°C signifie un changement de 5 degrés, et non une température absolue de 5°C
- Zéro absolu : 0 K = -273.15°C = -459.67°F (minimum théorique ; troisième loi de la thermodynamique)
- Point triple : température et pression uniques où les phases solide, liquide et gazeuse coexistent (pour l'eau : 273.16 K à 611.657 Pa)
- Température thermodynamique : température mesurée en Kelvin par rapport au zéro absolu
- EIT-90 : Échelle Internationale de Température de 1990, la norme actuelle pour la thermométrie pratique
- Cryogénie : science des températures inférieures à -150°C (123 K) ; supraconductivité, effets quantiques
- Pyrométrie : mesure des hautes températures (au-dessus de ~600°C) à l'aide du rayonnement thermique
- Équilibre thermique : deux systèmes en contact n'échangent pas de chaleur nette ; ils ont la même température
Questions Fréquemment Posées sur la Température
Comment convertir les degrés Celsius en Fahrenheit ?
Utilisez °F = (°C × 9/5) + 32. Exemple : 25°C → 77°F
Comment convertir les degrés Fahrenheit en Celsius ?
Utilisez °C = (°F − 32) × 5/9. Exemple : 100°F → 37.8°C
Comment convertir les degrés Celsius en Kelvin ?
Utilisez K = °C + 273.15. Exemple : 27°C → 300.15 K
Comment convertir les degrés Fahrenheit en Kelvin ?
Utilisez K = (°F + 459.67) × 5/9. Exemple : 68°F → 293.15 K
Quelle est la différence entre °C et Δ°C ?
°C exprime une température absolue ; Δ°C exprime une différence de température (intervalle). 1 Δ°C est égal à 1 K
Qu'est-ce que le Rankine (°R) ?
Une échelle absolue utilisant les degrés Fahrenheit : 0°R = zéro absolu ; °R = K × 9/5
Qu'est-ce que le point triple de l'eau ?
273.16 K, où les phases solide, liquide et gazeuse de l'eau coexistent ; utilisé comme référence thermodynamique
Comment les électronvolts sont-ils liés à la température ?
1 eV correspond à 11604.51812 K via la constante de Boltzmann (k_B). Utilisé pour les plasmas et les contextes de haute énergie
Qu'est-ce que la température de Planck ?
Environ 1.4168×10^32 K, une limite supérieure théorique où la physique connue s'effondre
Quelles sont les températures ambiantes et corporelles typiques ?
Ambiante ~22°C (295 K) ; corps humain ~37°C (310 K)
Pourquoi le Kelvin n'a-t-il pas de symbole de degré ?
Le Kelvin est une unité thermodynamique absolue définie par une constante physique (k_B), et non une échelle arbitraire, donc il utilise K (et non °K).
La température peut-elle être négative en Kelvin ?
La température absolue en Kelvin ne peut pas être négative ; cependant, certains systèmes présentent une 'température négative' dans un sens d'inversion de population — ils sont plus chauds que n'importe quel K positif.
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