Fahrenheit

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Thermomètre à alcool à double échelle de mesure.
°F vs °C.

Le degré Fahrenheit (symbole=°F[1]) est une unité de mesure de la température, proposée par le physicien allemand Daniel Gabriel Fahrenheit en 1724[2]. Dans cette échelle, le point de fusion de l’eau est de 32 degrés, et son point d’ébullition d'environ 212 degrés. Une différence d’un degré Fahrenheit est égale à une différence de 5/9 de kelvin ou de degré Celsius[3].

Utilisation[modifier | modifier le code]

L’échelle de Fahrenheit est aujourd'hui utilisée aux États-Unis, à Bélize et aux Îles Caïman. Au Canada, elle est, selon la loi, utilisable au titre d'échelle complémentaire[4][réf. insuffisante]. Dans les autres pays du Commonwealth, où elle était largement utilisée, elle a été remplacée par l'échelle Celsius au cours de la seconde moitié du XXe siècle[5].

Historique[modifier | modifier le code]

Définition initiale[modifier | modifier le code]

Fahrenheit a décidé de définir son échelle par deux températures de référence:

  • une température basse, qui sera la plus basse qu’il ait mesurée durant le rude hiver de 1708 à 1709 dans sa ville natale de Danzig. Plus tard, en laboratoire, il a atteint cette température lors de la solidification d’un mélange d’un volume égal de chlorure d’ammonium et d’eau.
  • une température haute, celle du sang du cheval.

Il divise d'abord cet intervalle en 12 unités avant de se raviser et de subdiviser chacune de ces unités en 8 degrés. La différence entre les deux températures de référence est dès lors fixée à 12 × 8, soit 96 degrés (°F).

Fahrenheit observa que, dans son échelle, l’eau gèle, à pression atmosphérique, à 32 degrés et bout à 212 degrés, soit une différence de 180 degrés.

Alignement sur les changements d'état de l'eau[modifier | modifier le code]

Quelque temps après la mort de Daniel Fahrenheit, on constata que les points de solidification et d’ébullition de l'eau pure dans son échelle auraient été légèrement différents de 32 °F et 212 °F, respectivement. Il fut alors décidé de recalibrer l’échelle en prenant les valeurs 32 °F et 212 °F comme points de solidification et d’ébullition de l’eau pure.[réf. nécessaire]

Alignement sur le système international[modifier | modifier le code]

L'échelle Fahrenheit actuelle est définie par une stricte correspondance avec l'échelle Kelvin du système international d'unités de mesure :

  • le zéro absolu (0,00 K) est à -459,67 °F, et
  • un écart de température de 5 K est égal à un écart de 9 °F.

Dans cette échelle, le point de fusion de la glace, sous pression atmosphérique normale, est à 32,000 °F, et le point d'ébullition à 211,955 °F.

Conversion en degrés Celsius[modifier | modifier le code]

Pour convertir en degrés Celsius une température donnée en degrés Fahrenheit, il suffit de soustraire 32 et de diviser par 1,8 (9/5 = 1,8) le nombre ainsi obtenu.

T(°C) = (T(°F) - 32)/1,8
T(°F) = T(°C)×1,8 + 32

Pour 50 °F, on obtient : 50 − 32 = 18, puis 18/1,8 = 10 ; donc 50 °F = 10 °C.

Quelques températures notables[modifier | modifier le code]

Températures remarquables
°F °C Commentaire
0,000 –17,778 Température la plus basse que Gabriel Fahrenheit ait pu mesurer en laboratoire
32,000 0,000 Point de fusion de la glace
98,600 37,000 Température approximative du corps humain
100,000 38
211,955 99,975 Point d’ébullition de l’eau (valeur précise) à la pression atmosphérique dite normale
212,000 100,000 Point d’ébullition de l’eau (valeur usuelle approchée) à la pression atmosphérique dite normale

Quelques points d'alignement Fahrenheit/Celsius[modifier | modifier le code]

Points remarquables pour l’alignement des graduations
°F °C Commentaire
–40,000 –40,000 Point remarquable pour l’équivalence exacte des échelles
5,000 –15,000
14,000 –10,000
23,000 – 5,000
32,000 0,000 Point de fusion de la glace
41,000 5,000
50,000 10,000
59,000 15,000
68,000 20,000
77,000 25,000
86,000 30,000
95,000 35,000
100,000 38 Température approximative du sang de cheval
104,000 40,000
113,000 45,000
122,000 50,000
131,000 55,000
140,000 60,000
149,000 65,000
158,000 70,000
167,000 75,000
176,000 80,000
185,000 85,000
194,000 90,000
203,000 95,000
212,000 100,000 Point d’ébullition de l'eau

Conversions dans d'autres échelles de température[modifier | modifier le code]

Degrés Fahrenheit
Kelvin [K] = ([°F] + 459,67) · 5/9 [°F] = [K] · 9/5 − 459,67
Celsius [°C] = ([°F] − 32) · 5/9 [°F] = [°C] · 9/5 + 32
Rankine [°Ra] = [°F] + 459,67 [°F] = [°Ra] − 459,67
Réaumur [°Ré] = ([°F] − 32) · 4/9 [°F] = [°Ré] · 9/4 + 32
Newton [°N] = ([°F] − 32) · 11/60 [°F] = [°N] · 60/11 + 32
Rømer [°Rø] = ([°F] − 32) · 7/24 + 7,5 [°F] = ([°Rø] − 7,5) · 24/7 + 32
Delisle [°De] = (212 − [°F]) · 5/6 [°F] = 212 − [°De] · 6/5

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Symbole, en deux caractères (°F) ou, par compatibilité avec des codages CJC, un seul (℉, Unicode U+2109)
  2. (en) Robert T. Balmer, Modern Engineering Thermodynamics, Academic Press,‎ 2010 (ISBN 978-0-12-374996-3, lire en ligne), p. 9
  3. On sait que l'échelle Celsius, dont le pas (1°C) est par définition égal à celui de l'échelle Kelvin (1K), diffère légèrement de la traditionnelle échelle centigrade.
  4. Loi sur les poids et mesures - Ministère de la Justice du Canada, Titre 4 (5)
  5. (en) « Metric usage and metrication in other countries », U.S. Metric Association,‎ 21 août 2012

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

  • Fahrenheit 451, roman de Ray Bradbury publié en 1953, et adapté au cinéma par François Truffaut en 1966. Le titre fait référence au point d'auto-inflammation du papier.