Les thermomètres (Types, composition et fonctionnement)

Qu’est-ce qu’un thermomètre ?

Le thermomètre est un appareil de mesure de la température corporelle ou de la température d’autres substances. Il a été inventé en Italie par Santorio qui a amélioré le principe du thermoscope et du baromètre pour créer un dispositif capable de mesurer et afficher la température d’un objet donné.

A quoi sert un thermomètre ?

Un thermomètre est un instrument qui permet de mesurer la température et de l’afficher ensuite.

Les thermomètres peuvent être utilisés dans différentes situations, comme par exemple :

  • Pour contrôler la température de votre domicile et adapter le chauffage
  • Pour contrôler la température du corps pour diagnostiquer un problème médical
  • Pour prendre la température du four et effectuer une cuisson adaptée
  • Pour vérifier que le réfrigérateur ou le congélateur sont assez froids

Composition d’un thermomètre 

Tout d’abord, il existe trois types de thermomètre : le thermomètre à liquide (mercure ou alcool), le thermomètre à cadran, et le thermomètre électronique. La composition de chaque thermomètre dépend alors de son type.

Le thermomètre à liquide 

Les thermomètres à liquide sont vraiment simples! Ce ne sont que des tubes de verre très minces remplis d’une petite quantité de liquide argenté. Lorsque le mercure devient plus chaud, il augmente de volume. L’augmentation de volume est d’une quantité directement liée à la température.

Le thermomètre à cadran

Ouvrez un de ces thermomètres et vous verrez que le pointeur est monté sur un morceau de métal enroulé appelé une bande bimétallique conçue pour s’agrandir et se plier à mesure qu’il fait plus chaud. Plus la température est élevée, plus le bilame se dilate et plus il pousse le pointeur vers le haut de la balance.

Thermomètres électroniques

Les thermomètres à mercure et à cadran mettent un certain temps à réagir aux changements de température. Les thermomètres électroniques ne rencontrent pas ce problème. Ils sont basés sur l’idée que la résistance d’un morceau de métal change en fonction de la température. Lorsque les métaux deviennent plus chauds, les atomes vibrent plus à l’intérieur, et une micro puce mesure la température donnée.

Comment fonctionne un thermomètre ?

Les thermomètres peuvent fonctionner de différentes méthodes, avec donc différentes apparences :

Thermomètre au mercure

Le principe du thermomètre est un des plus simple. Un tube fin en verre est remplie par du mercure d’un côté, et de l’azote de l’autre. Le mercure se dilate en fonction de la température : plus il fait chaud, plus il prend de la place. Il est donc facile de repérer la température en graduant le tube en verre de manière appropriée. L’azote qui a une faible pression, a pour rôle de maintenir en place le mercure . Le thermomètre à mercure est un instrument assez précis du moment qu’il ne reçoit pas directement le soleil sur lui (la température sera alors fausse). Il faut donc l’abriter pour que la mesure puisse être réaliste. Aujourd’hui, il est interdit de remplir un thermomètre avec du mercure, en raison de sa toxicité. Cependant, il est toujours possible d’utiliser un substituant qui a le même effet : le gallium, l’alcool ou l’huile de colza.

Thermomètre au mercure

Thermomètre de Galilée

Le thermomètre de Galilée est un récipient allongé remplie de liquide et d’ampoules de verre. Chacune de ces ampoules est remplie d’un autre liquide ayant des propriétés différentes. En fonction de la température, les liquides vont modifier leur densité, ce qui va entraîner la flottaison ou non de l’ampoule. Chaque ampoule est remplie d’un liquide de couleur différente, et modifie sa position à partir d’une certaine température. En fonction des ampoules qui flottent, il est donc possible de déterminer une tranche de température. Cette méthode ancienne n’est pas très précise, mais l’objet en lui même est esthétique et peut être utilisé pour son côté décoratif.

Thermomètre de Galilée
Thermomètre de                Galilée

Thermomètre électronique

Le thermomètre électronique permet d’effectuer la mesure à l’aide d’une sonde de température. Le résultat est précis, et il est possible de mesurer la température de n’importe quel milieu. Le résultat s’affiche sur un écran, ce qui permet d’éviter les erreurs de lecture, et de gagner en rapidité. Il existe de nombreux modèles de thermomètres électroniques, chacun ayant des fonctionnalités différentes. Il peut par exemple être possible d’effectuer la mesure à distance (thermomètre infrarouge), de garder en mémoire des mesures, de déclencher une sonnerie en cas de dépassement d’un seuil de température…

Thermomètre électronique
Thermomètre électronique

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