Échelle Newton

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L’échelle Newton est une échelle de mesure de température, développée vers 1700 par le physicien anglais Isaac Newton.

Définition[modifier | modifier le code]

L’éponyme[1] de l’échelle de Newton[2] est Isaac Newton (-) qui l’a proposée en [2],[3]. Le point 12 est défini comme la température du corps humain[2] ; le point 24, comme la fusion de la cire[2] ; le point 48, comme la fusion d’un alliage d’étain et de bismuth[2] ; le point 96, comme la fusion du plomb[2] ; et le point 196, le maximum de l’échelle, comme la température d’une barre de fer chauffée au rouge[2].

Vers , Newton se consacre au problème de la chaleur. Il élabore une première échelle de température qualitative, consistant en une vingtaine de points de référence allant de « l’air froid en hiver » jusqu’aux « charbons ardents du feu de cuisine ». Cette façon de faire étant grossière et problématique, Newton en devint vite insatisfait.

Sachant que la plupart des substances se dilatent en se réchauffant, Newton prit un contenant d'huile de lin et mesura son changement de volume en fonction de ses points de référence. Il constata qu'un litre d'huile de lin à la température de la neige fondante atteignait 1,0725 litre à la température de l'eau bouillante.

Au bout d'un certain temps, il définit « zéro degré de chaleur » comme correspondant à la neige fondante et « 33 degrés de chaleur » comme correspondant à l'eau bouillante. Il baptisa son instrument un « thermomètre ».

Ainsi, l'unité de cette échelle, le degré Newton, vaut 100/33 d'un kelvin (ou d'un degré Celsius) et dispose du même zéro que le degré Celsius.

Ce thermomètre ancien, fabriqué vers 1758 par George Adams[4], comporte quatre échelles de température en usage à l'époque : Newton, Delisle, Fahrenheit et Réaumur.

Autres échelles[modifier | modifier le code]

Différentes échelles sont utilisées pour mesurer la température : l’échelle Newton (établie vers 1700), Rømer (1701), Fahrenheit (1724), Réaumur (1731), Delisle (1738), centigrade (de Celsius) (1742), Rankine (1859), kelvin (1848), Leyden (ca. 1894 ?), Celsius (1948).

Comparaison des échelles de température[a]
Échelle →
Température ↓
Kelvin Celsius Centigrade (historique) Fahrenheit Rankine Delisle Newton Réaumur Rømer
originelle historique actuelle
Zéro absolu 0 −273,15 −273,197 −459,67 0 559,725 −90,14 −218,52 −135,90
Plus basse température naturelle relevée à la surface de la Terre par télédétection[b] 180,0 −93,2 −135,8 323,9 289,8 −30,8 −74,6 −41,4
Mélange eau/sel de Fahrenheit 0
Origine de l'échelle Celsius moderne 273,15 0 32 491,67 150 0 0 7,5
Point de fusion de l'eau (à pression atmosphérique)[c] 273,150 089(10) 0,000 089(10) 0 32 32 32,000 160(18) 491,670 160(18) ≈ 150 ≈ 0 ≈ 0 ≈ 7,5
Point triple de l'eau 273,160 0(1) 0,010 0(1) 32,018 0(18)
Température moyenne à la surface de la Terre 288 15 59 518,67 127,5 4,95 12 15,375
Température moyenne du corps humain 309,95 36,8 98,24 557,91 94,8 12,144 29,44 26,82
Plus haute température naturelle enregistrée à la surface de la Terre[d] 329,8 56,7 134 593,67 67,5 18,7 45,3 33,94
Point d'ébullition de l'eau (à pression atmosphérique) 373,133 9 99,983 9 100 ≈ 212 212 211,971 671,641 0 33 80 60
Point de fusion du titane 1 941 1 668 3 034 3 494 −2 352 550 1 334 883
Température estimée de la surface du Soleil 5 800 5 526 9 980 10 440 −8 140 1 823 4 421 2 909
  1. Certains nombres de ce tableau ont été arrondis. Les valeurs en gras sont celles qui, par définition des différentes échelles, sont exactes (c'est-à-dire qui ont un nombre infini de chiffres significatifs).
  2. Enregistrée par satellite en Antarctique le [5].
  3. Les échelles de température modernes étant définies par le point triple de l'eau à 0,01 °C, la température de fusion de l'eau mesurée précisément est de 0,000 089(10) °C.
  4. Enregistrée à Furnace Creek aux États-Unis le [6].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Taillet, Villain et Febvre 2018, s.v.Newton, Sir Isaac (-), p. 893.
  2. a b c d e f et g Taillet, Villain et Febvre 2018, s.v.échelle de Newton, p. 240, col. 2.
  3. Newton 1701.
  4. George Adams (1709-1772) de Fleet Street, Londres, fabricant d'instruments mathématiques pour le roi George III (à partir de 1756)
  5. NASA, « La Nasa identifie l'endroit le plus froid de la Terre », Le Figaro, (consulté le ).
  6. Commission de climatologie, « Communiqué de presse no 956 », Organisation météorologique mondiale, (consulté le ).

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Article original[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]