Chapitre 1
25
Figure 1.6 – Thermomètre médical du début du xvii e
siècle. La boule de gaz était mise en bouche par le patient. On se doute que la sensibilité du thermomètre à la
pression atmosphérique n’était pas le plus gros obstacle
à son adoption. . .
Dessin par Santori & Avicenne (Commentaria in primam Fen primi
libri Canonis Avicennae, 1625, domaine public), sélectionné par
Lamouline 2005 [45]
Figure 1.7 – Thermomètre de Florence du milieu du
xvii e siècle. Cette fois, c’est le liquide, contenu dans la
boule inférieure, qui se contracte et se détend avec la
température. Ses variations de volume sont telles qu’un
long tube de verre soufflé en spirale est nécessaire pour
les mesurer.
Gravure par l’Accademia del cimento (Staggi di naturali esperientze,
1667, domaine public), sélectionnée par Lamouline 2005 [45]
nant à tenter de reproduire ce qu’ils avaient euxmêmes déjà fait : dans le meilleur des cas des thermomètres construits par la même personne indiquaient à peu près le même résultat. Faute d’échelle
universellement acceptée, il était impossible de réaliser des mesures en divers lieux avec des appareils
différents pour les comparer.
Dans les premières années du xviii e siècle, le français Guillaume Amontons construit un thermomètre à air basé sur la mesure d’une différence de
pression et non de volume. Ayant observé que si
l’on continuait à chauffer de l’eau bouillante, son
degré de chaleur n’augmentait pas, il utilise cette
référence comme point fixe. Il fallait évidemment
corriger les mesures par une mesure simultanée de
la pression atmosphérique. Ce système permet à
Amontons de faire une découverte majeure : si la
pression du gaz augmente quand le degré de chaleur
augmente, à l’inverse, elle diminue quand le degré
de chaleur diminue. Au minimum, cette pression
doit devenir nulle, ainsi que le degré de chaleur. Ce
minimum ainsi extrapolé correspond, en unités modernes, à −239,5 ◦ C. . . Une première mesure du zéro
absolu !
Tous ces thermomètres restent toutefois d’un emploi délicat qui limite considérablement leur diffusion. René-Antoine Ferchault de Réaumur, vers le
milieu du xviii e siècle, met au point un thermomètre
à mélange eau-alcool dans lequel le degré d’alcool
est précisément fixé afin d’assurer la reproductibilité de l’instrument. Il le gradue en choisissant deux
références (la glace fondante et l’eau bouillante) et
divise cet intervalle en 80 degrés. Cette échelle est
appelée « échelle de Réaumur ».
En 1724, à Dantzig, l’allemand Daniel Gabriel Fahrenheit décrit un thermomètre qui utilise la dilatation du mercure et introduit une échelle pour laquelle la glace fondante est à 32 ◦ et la température
du sang à 96 ◦ ; un mélange de glace, d’eau et de sel
d’ammoniac lui donne le zéro de son échelle (voir
aussi la section §7.4.3 p. 195).
En 1741, le suédois Anders Celsius reprend l’échelle
de Réaumur mais la divise en 100 intervalles au lieu
de 80. Cette convention est assez largement diffusée
en France et en 1794, au moment de l’adoption du
système métrique par la Convention, c’est l’échelle
de Celsius qui est adoptée comme échelle officielle.
Le passage de la sensation subjective de chaud et de
froid à la mesure objective de la température avec
des instruments fiables et une échelle universelle,
entraîna un grand nombre de constatations qui n’allaient jusqu’alors pas de soi : la température d’une
cave n’est pas plus élevée en hiver qu’en été, le fer
n’est pas « plus froid » que le bois, etc., et, somme
toute, tout cela est assez récent !
https://thermodynamique.fr – CC-by-sa Olivier Cleynen
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Figure 1.6 – Thermomètre médical du début du xvii e
siècle. La boule de gaz était mise en bouche par le patient. On se doute que la sensibilité du thermomètre à la
pression atmosphérique n’était pas le plus gros obstacle
à son adoption. . .
Dessin par Santori & Avicenne (Commentaria in primam Fen primi
libri Canonis Avicennae, 1625, domaine public), sélectionné par
Lamouline 2005 [45]
Figure 1.7 – Thermomètre de Florence du milieu du
xvii e siècle. Cette fois, c’est le liquide, contenu dans la
boule inférieure, qui se contracte et se détend avec la
température. Ses variations de volume sont telles qu’un
long tube de verre soufflé en spirale est nécessaire pour
les mesurer.
Gravure par l’Accademia del cimento (Staggi di naturali esperientze,
1667, domaine public), sélectionnée par Lamouline 2005 [45]
nant à tenter de reproduire ce qu’ils avaient euxmêmes déjà fait : dans le meilleur des cas des thermomètres construits par la même personne indiquaient à peu près le même résultat. Faute d’échelle
universellement acceptée, il était impossible de réaliser des mesures en divers lieux avec des appareils
différents pour les comparer.
Dans les premières années du xviii e siècle, le français Guillaume Amontons construit un thermomètre à air basé sur la mesure d’une différence de
pression et non de volume. Ayant observé que si
l’on continuait à chauffer de l’eau bouillante, son
degré de chaleur n’augmentait pas, il utilise cette
référence comme point fixe. Il fallait évidemment
corriger les mesures par une mesure simultanée de
la pression atmosphérique. Ce système permet à
Amontons de faire une découverte majeure : si la
pression du gaz augmente quand le degré de chaleur
augmente, à l’inverse, elle diminue quand le degré
de chaleur diminue. Au minimum, cette pression
doit devenir nulle, ainsi que le degré de chaleur. Ce
minimum ainsi extrapolé correspond, en unités modernes, à −239,5 ◦ C. . . Une première mesure du zéro
absolu !
Tous ces thermomètres restent toutefois d’un emploi délicat qui limite considérablement leur diffusion. René-Antoine Ferchault de Réaumur, vers le
milieu du xviii e siècle, met au point un thermomètre
à mélange eau-alcool dans lequel le degré d’alcool
est précisément fixé afin d’assurer la reproductibilité de l’instrument. Il le gradue en choisissant deux
références (la glace fondante et l’eau bouillante) et
divise cet intervalle en 80 degrés. Cette échelle est
appelée « échelle de Réaumur ».
En 1724, à Dantzig, l’allemand Daniel Gabriel Fahrenheit décrit un thermomètre qui utilise la dilatation du mercure et introduit une échelle pour laquelle la glace fondante est à 32 ◦ et la température
du sang à 96 ◦ ; un mélange de glace, d’eau et de sel
d’ammoniac lui donne le zéro de son échelle (voir
aussi la section §7.4.3 p. 195).
En 1741, le suédois Anders Celsius reprend l’échelle
de Réaumur mais la divise en 100 intervalles au lieu
de 80. Cette convention est assez largement diffusée
en France et en 1794, au moment de l’adoption du
système métrique par la Convention, c’est l’échelle
de Celsius qui est adoptée comme échelle officielle.
Le passage de la sensation subjective de chaud et de
froid à la mesure objective de la température avec
des instruments fiables et une échelle universelle,
entraîna un grand nombre de constatations qui n’allaient jusqu’alors pas de soi : la température d’une
cave n’est pas plus élevée en hiver qu’en été, le fer
n’est pas « plus froid » que le bois, etc., et, somme
toute, tout cela est assez récent !
https://thermodynamique.fr – CC-by-sa Olivier Cleynen