III Dilatation et thermométrie
1 Dilatation
Les corps subissant une variation de température, voient leur énergie varier.
L’énergie étant proportionnelle au volume celui varie aussi.
Dans le cas où une dimension du corps est beaucoup plus importante que les deux autres. La
variation de longueur selon cette dimension sera beaucoup plus importante et sera donc la
seule prise en compte, on parlera de dilatation linéïque :
La dilatation d’un corps est une grandeur proportionnelle à la nature du matériau (caractérisé
par une constante de dilatation) et à la variation de température.
Pour nous permettre de calculer la dilatation d’un corps on fera toujours référence à sa
longueur
à
On retiendra pour la dilatation linéïque:
avec λ coefficient de dilatation linéïque d’unité 1/K
et pour la dilatation volumique :
avec k coefficient de dilatation volumique d’unité 1/K et tel que :
2 Thermométrie à dilatation
La température n’est pas une grandeur directement mesurable.
On utilise la dilatation apparente d’un liquide dans son enveloppe pour connaître par
graduation de l’enveloppe la température d’un corps.
Ces thermomètres sont limités par les températures de solidification et de vaporisation des
liquides et les températures de ramollissement de l’enveloppe.
IV Chaleur
On peut quantifier l’énergie échangée lors des transferts par une grandeur appelée chaleur et
notée Q.
On remarquera que la chaleur n’est pas une grandeur intrinsèque d’un matériau mais la
mesure d’une énergie échangée.
Cette énergie échangée dépend de la masse de matériau et de la nature de celui-ci. Elle est
d’autant plus importante que la variation de température est importante.
On retiendra :
où Q est la chaleur d’unité le Joule J
où m est la masse de matériau d’unité le kg
et où c est la capacité calorifique massique d’unité