Le zéro absolu et l’échelle de Kelvin de la température
La température est la mesure du caractère chaud ou froid d’un objet. C’est une propriété qui nous permet de quantifier la chaleur et de déterminer dans quel sens la chaleur va circuler d’un objet à un autre. Lorsqu’un objet est froid, on dit qu’il a une température basse et lorsqu’il est chaud, on dit qu’il a une température élevée. Si nous plaçons nos mains dans l’eau et que l’énergie thermique passe de l’eau à nos mains, l’eau est à une température plus élevée que nos mains. Si l’énergie thermique devait circuler de nos mains vers l’eau alors l’eau serait à une température plus basse que nos mains.
La température d’une substance est une mesure du mouvement de tous les atomes et molécules de la substance. Lorsqu’une substance est chauffée, la vitesse des particules augmente ainsi que leur énergie cinétique et la température augmente. Lorsqu’une substance est refroidie, la vitesse des particules diminue, tout comme leur énergie cinétique, et la température baisse. Si la substance est refroidie davantage, le mouvement des particules continue à ralentir et leurs vibrations deviennent de moins en moins importantes. Finalement, on peut atteindre une température à laquelle les atomes et les molécules de la substance sont à leur plus bas niveau d’énergie et leur mouvement cesse pratiquement. Cet état est atteint à une température de -273°C et est appelé zéro absolu. C’est la température la plus basse possible car les atomes et les molécules sont à leur état d’énergie le plus bas et il n’y a donc pas d’énergie à transférer.
Échelle de Kelvin
L’échelle de température de Kelvin tient son nom de Lord Kelvin qui l’a développée au milieu des années 1800. Elle prend le zéro absolu comme point de départ et les mesures de température reçoivent le symbole K (qui signifie « Kelvin »). Les différences de température sur l’échelle Kelvin ne sont pas différentes de celles sur l’échelle Celsius (°C). Les deux échelles diffèrent par leur point de départ. Ainsi, 0°C correspond à 273K.