Physique

Tableau periodique des éléments :

par

L’univers est composé à partir de particules élémentaires qui sont regroupées dans une théorie que l’on appelle le modèle standard. Cette théorie repose sur la mécanique quantique et la théorie de la relativité d’Einstein, ce sont les théories cadres auxquelles toutes les autres doivent obéir, à l’exception de l’interaction gravitationnelle.

Elle a été élaboré dans les années 1970, et ce qui est absolument phénoménal, c’est qu’il existe seulement 30 particules élémentaires pour expliquer l’ensemble de la matière et de l’univers, voire 31 si on accepte l’existence du Graviton qui expliquerait la force gravitationnelle.

Pour constituer la matière il y a les Fermions représentés par 6 Quarks et 6 Leptons, ainsi que leurs anti-particules (ce qui fait 24 particules), et les Bosons au nombre de 6 (le boson W ayant une version positive et une négative). Le Graviton n’ayant pas était encore découvert, on ne possède aucune caractéristique physique.

Voici une excellente vidéo de la chaine Youtube ScienceClic qui explique tout cela.


Pour constituer les protons et les neutrons on a besoin de Quarks. Un proton est constitué 2 Quarks Up et d’un Down, le neutron de 2 Quarks Down et d’un Up.

Enfin, pour constituer la matière on a besoin d’atomes, qui sont constitués de proton, de neutron et d’électron. On ne connait que 108 atomes différents pour créer la multitude prodigieuse de l’univers.

Un superbe site où trouver des calculatrices de préparations de solutions chimiques, des convertisseurs de tous ordre et bien sur un tableau périodique interactif.

CONFIGURATION ÉLECTRONIQUE DES ÉLÉMENTS

1. Période

K

L

M

N

O

P

Q

Nombre

Symbole

Nom

1s

2s

2p

3s

3p

3d

4s

4p

4d

4f

5s

5p

5d

5f

6s

6p

6d

6f

7s

7p

1

 H Hydrogène

1

2

 He Hélium

2

2. Période

K

L

M

N

O

P

Q

Nombre

Symbole

Nom

1s

2s

2p

3s

3p

3d

4s

4p

4d

4f

5s

5p

5d

5f

6s

6p

6d

6f

7s

7p

3

 Li Lithium

2

1

4

 Be Béryllium

2

2

5

 B Bore

2

2

1

6

 C Carbone

2

2

2

7

 N Azote

2

2

3

8

 O Oxygène

2

2

4

9

 F Fluor

2

2

5

10

 Ne Néon

2

2

6

3. Période

K

L

M

N

O

P

Q

Nombre

Symbole

Nom

1s

2s

2p

3s

3p

3d

4s

4p

4d

4f

5s

5p

5d

5f

6s

6p

6d

6f

7s

7p

11

 Na Sodium

2

2

6

1

12

 Mg Magnésium

2

2

6

2

13

 Al Aluminium

2

2

6

2

1

14

 Si Silicium

2

2

6

2

2

15

 P Phosphore

2

2

6

2

3

16

 S Soufre

2

2

6

2

4

17

 Cl Chlore

2

2

6

2

5

18

 Ar Argon

2

2

6

2

6

4. Période

K

L

M

N

O

P

Q

Nombre

Symbole

Nom

1s

2s

2p

3s

3p

3d

4s

4p

4d

4f

5s

5p

5d

5f

6s

6p

6d

6f

7s

7p

19

 K Potassium

2

2

6

2

6

 ..

1

20

 Ca Calcium

2

2

6

2

6

 ..

2

21

 Sc Scandium

2

2

6

2

6

1

2

22

 Ti Titane

2

2

6

2

6

2

2

23

 V Vanadium

2

2

6

2

6

3

2

24

 Cr Chrome

2

2

6

2

6

5

1

25

 Mn Manganèse

2

2

6

2

6

5

2

26

 Fe Fer

2

2

6

2

6

6

2

27

 Co Cobalt

2

2

6

2

6

7

2

28

 Ni Nickel

2

2

6

2

6

8

2

29

 Cu Cuivre

2

2

6

2

6

10

1

30

 Zn Zinc

2

2

6

2

6

10

2

31

 Ga Gallium

2

2

6

2

6

10

2

1

32

 Ge Germanium

2

2

6

2

6

10

2

2

33

 As Arsenic

2

2

6

2

6

10

2

3

34

 Se Sélénium

2

2

6

2

6

10

2

4

35

 Br Brome

2

2

6

2

6

10

2

5

36

 Kr Krypton

2

2

6

2

6

10

2

6

5. Période

K

L

M

N

O

P

Q

Nombre

Symbole

Nom

1s

2s

2p

3s

3p

3d

4s

4p

4d

4f

5s

5p

5d

5f

6s

6p

6d

6f

7s

7p

37

 Rb Rubidium

2

2

6

2

6

10

2

6

 .. ..

1

38

 Sr Strontium

2

2

6

2

6

10

2

6

 .. ..

2

39

 Y Yttrium

2

2

6

2

6

10

2

6

1

 ..

2

40

 Zr Zirconium

2

2

6

2

6

10

2

6

2

 ..

2

41

 Nb Niobium

2

2

6

2

6

10

2

6

4

 ..

1

42

 Mo Molybdène

2

2

6

2

6

10

2

6

5

 ..

1

43

 Tc Technétium

2

2

6

2

6

10

2

6

6

 ..

1

44

 Ru Ruthénium

2

2

6

2

6

10

2

6

7

 ..

1

45

 Rh Rhodium

2

2

6

2

6

10

2

6

8

 ..

1

46

 Pd Palladium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

 .. ..

47

 Ag Argent

2

2

6

2

6

10

2

6

10

 ..

1

48

 Cd Cadmium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

 ..

2

49

 In Indium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

 ..

2

1

50

 Sn Etain

2

2

6

2

6

10

2

6

10

 ..

2

2

51

 Sb Antimoine

2

2

6

2

6

10

2

6

10

 ..

2

3

52

 Te Tellure

2

2

6

2

6

10

2

6

10

 ..

2

4

53

 I Iode

2

2

6

2

6

10

2

6

10

 ..

2

5

54

 Xe Xénon

2

2

6

2

6

10

2

6

10

 ..

2

6

6. Période

K

L

M

N

O

P

Q

Nombre

Symbole

Nom

1s

2s

2p

3s

3p

3d

4s

4p

4d

4f

5s

5p

5d

5f

6s

6p

6d

6f

7s

7p

55

 Cs Césium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

 ..

2

6

 .. ..

1

56

 Ba Baryum

2

2

6

2

6

10

2

6

10

 ..

2

6

 .. ..

2

57

 La Lanthane

2

2

6

2

6

10

2

6

10

 ..

2

6

1

 ..

2

58

 Ce Cérium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

2

2

6

 .. ..

2

59

 Pr Praséodyme

2

2

6

2

6

10

2

6

10

3

2

6

 .. ..

2

60

 Nd Néodyme

2

2

6

2

6

10

2

6

10

4

2

6

 .. ..

2

61

 Pm Prométhium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

5

2

6

 .. ..

2

62

 Sm Samarium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

6

2

6

 .. ..

2

63

 Eu Europium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

7

2

6

 .. ..

2

64

 Gd Gadolinium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

7

2

6

1

 ..

2

65

 Tb Terbium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

9

2

6

 .. ..

2

66

 Dy Dysprosium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

10

2

6

 .. ..

2

67

 Ho Holmium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

11

2

6

 .. ..

2

68

 Er Erbium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

12

2

6

 .. ..

2

69

 Tm Thulium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

13

2

6

 .. ..

2

70

 Yb Ytterbium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

 .. ..

2

71

 Lu Lutétium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

1

 ..

2

72

 Hf Hafnium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

2

 ..

2

73

 Ta Tantale

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

3

 ..

2

74

 W Tungstène

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

4

 ..

2

75

 Re Rhénium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

5

 ..

2

76

 Os Osmium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

6

 ..

2

77

 Ir Iridium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

7

 ..

2

78

 Pt Platine

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

9

 ..

1

79

 Au Or

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

 ..

1

80

 Hg Mercure

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

 ..

2

81

 Tl Thallium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

 ..

2

1

82

 Pb Plomb

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

 ..

2

2

83

 Bi Bismuth

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

 ..

2

3

84

 Po Polonium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

 ..

2

4

85

 At Astate

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

 ..

2

5

86

 Rn Radon

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

 ..

2

6

7. Période

K

L

M

N

O

P

Q

Nombre

Symbole

Nom

1s

2s

2p

3s

3p

3d

4s

4p

4d

4f

5s

5p

5d

5f

6s

6p

6d

6f

7s

7p

87

 Fr Francium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

 ..

2

6

 .. ..

1

88

 Ra Radium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

 ..

2

6

 .. ..

2

89

 Ac Actinium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

 ..

2

6

1

 ..

2

90

 Th Thorium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

 ..

2

6

2

 ..

2

91

 Pa Protactinium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

2

2

6

1

 ..

2

92

 U Uranium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

3

2

6

1

 ..

2

93

 Np Neptunium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

4

2

6

1

 ..

2

94

 Pu Plutonium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

6

2

6

 .. ..

2

95

 Am Américium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

7

2

6

 .. ..

2

96

 Cm Curium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

7

2

6

1

 ..

2

97

 Bk Berkélium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

9

2

6

 .. ..

2

98

 Cf Californium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

10

2

6

 .. ..

2

99

 Es Einsteinium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

11

2

6

 .. ..

2

100

 Fm Fermium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

12

2

6

 .. ..

2

101

 Md Mendelévium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

13

2

6

 .. ..

2

102

 No Nobélium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

14

2

6

 .. ..

2

103

 Lr Lawrencium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

14

2

6

1

 ..

2

104

 Rf Rutherfordium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

14

2

6

2

 ..

2

105

 Db Dubnium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

14

2

6

3

 ..

2

106

 Sg Seaborgium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

14

2

6

4

 ..

2

107

 Bh Bohrium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

14

2

6

5

 ..

2

108

 Hs Hassium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

14

2

6

6

 ..

2

109

 Mt Meitnerium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

14

2

6

7

 ..

2

110

 Ds Darmstadtium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

14

2

6

9

 ..

1

111

 Rg Roentgenium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

14

2

6

10

 ..

1

112

 Cn Copernicium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

14

2

6

10

 ..

2

113

 Uut Ununtrium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

14

2

6

10

 ..

2

1

114

 Fl Flerovium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

14

2

6

10

 ..

2

2

115

 Uup Ununpentium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

14

2

6

10

 ..

2

3

116

 Lv Livermorium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

14

2

6

10

 ..

2

4

117

 Uus Ununseptium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

14

2

6

10

 ..

2

5

118

 Uuo Ununoctium

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

6

10

14

2

6

10

 ..

2

6

Source : http://www.periodni.com/fr/configuration_electronique_des_elements.html

Constantes Physiques Fondamentales :

par

Qui dit Physique dit formules ! Il y en a des quantités ainsi que des constantes physiques qui sont des nombres invariables qui étalonnent l’univers dans lequel nous vivons.

NOM Symbole Valeur Signification
Le nombre d’or Phi φ 1,61803398874989484820458683436563811 et solution de x2-x-1 = 0
Pi π 3.14159265358979323846264338327950288 Périmètre d’un cercle = 2 π R
Vitesse de la lumière (Célérité) C 299 792 458 m / s Dans le vide
Vitesse du son 340,29 m / s Au niveau de la mer
Nombre d’Avogadro NA 6,022 141 99 x 1023 mol-1 Nombre de molécules qui se trouvent dans une mole
Pression standard de l’atmosphère atm 1,013 25 x 105 Pa (Pascal)
Constante de Faraday F 9,648 533 83 x 104 C mol-1 (coulomb par mole) F = eNA
Accélération normale de la pesanteur g 9,806 65  m s-2 à la surface de la Terre, par convention
Constante des gaz parfaits R0 8,314 472 (J K-1 mol-1)
Constante de Néper e 2,718 281 828 459 045 235 360 287 471 … base des logarithmes naturels ou népériens
Constante de Pythagore = 1,414 213 562 …
Suite de Fibonacci 0,1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610, 987, 1 597, 2 584, … Suite d’entiers dans laquelle chaque terme est la somme des deux termes qui le précèdent.
Constante de Catalan K 0,915 965 594 177 219 015 05 …
Constante de Gauss G 0,834 626 842 … Inverse de la moyenne arithmético-géométrique de 1 et de la racine carrée de deux
Charge électrique élémentaire e 1,602 176 53 x 10-19 C (coulomb) unité atomique de charge

D’autre constantes :

Nom Valeur Unité
électron-volt 1.602 176 487(40)×10-19 J
énergie de Hartree 4.359 743 94(22)×10-18 J
accélération de la pesanteur 9.806 65 m s-2
base des logarithmes naturels 2.718 281 828 459…
charge élémentaire 1.602 176 487(40)×10-19 C
constante d’Avogadro 6.022 141 79(30)×1023 mol-1
constante de Boltzmann 1.380 6504(24)×10-23 J K-1
constante de Dirac 1.054 571 628(53)×10-34 J s
constante de Faraday 96 485.3399(24) C mol-1
constante de Feigenbaum 4.669 201 609 102 990…
constante de gravitation 6.674 28(67)×10-11 m3 kg-1 s-2
constante de Josephson 483 597.891(12)×109 Hz V-1
constante de Loschmidt 2.686 7774(47)×1025 m-3
constante de Planck réduite 1.054 571 628(53)×10-34 J s
constante de Planck 6.626 068 96(33)×10-34 J s
constante de Rydberg 10 973 731.568 527(73) m-1
constante de Stefan-Boltzmann 5.670 400(40)×10-8 W m-2 K-4
constante de structure fine 7.297 352 5376(50)×10-3
constante molaire de Planck 3.990 312 6821(57)×10-10 J s mol-1
constante molaire des gaz 8.314 472(15) J mol-1 K-1
constante solaire 1366 W m-2
deuxième constante de la loi de rayonnement 1.438 7752(25)×10-2 m K
impédance caractéristique du vide 376.730 313 461… Ω
magnéton de Bohr 927.400 915(23)×10-26 J T-1
magnéton nucléaire 5.050 783 24(13)×10-27 J T-1
masse de l’électron 9.109 382 15(45)×10-31 kg
masse du neutron 1.674 927 211(84)×10-27 kg
masse du proton 1.672 621 637(83)×10-27 kg
nombre d’Euler 2.718 281 828 459…
paramètre α de Feigenbaum 2.502 907 875 095 892…
perméabilité magnétique du vide 12.566 370 614…×10-7 N A-2
permittivité du vide 8.854 187 817…×10-12 F m-1
Pi 3.141 592 653 589 793 238…
première constante de la loi de rayonnement 3.741 771 18(19)×10-16 W m2
pression standard 101 325 Pa
quantum de flux magnétique 2.067 833 667(52)×10-15 Wb
rapport masse de l’électron/masse du proton 5.446 170 2177(24)×10-4
rapport masse du neutron/masse du proton 1.001 378 419 18(46)
rayon de Bohr 0.529 177 208 59(36)×10-10 m
rayon de l’électron 2.817 940 2894(58)×10-15 m
unité de masse atomique 1.660 538 782(83)×10-27 kg
vitesse de la lumière dans le vide 299 792 458 m s-1
vitesse du son dans l’air 331.5 + 0.6 * T/°C m s-1
volume molaire (gaz parfait, T = 273.15 K, p = 101.325 kPa) 22.413 996(39)×10-3 m3 mol-1
zéro absolu -273.15 °C

Bibliographie:

  1. « CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2006 ». NIST Standard Reference Database 121. 1 Oct. 2008. Physical Measurement Laboratory of NIST. 2 Mar. 2011. <http://physics.nist.gov/cuu/Constants/>.
  2. http://www.periodni.com/fr/constantes_physiques_fondamentales.html

SI – LE SYSTÈME INTERNATIONAL D’UNITÉS :

par

Le nom Système international d’unités, et l’abréviation SI, ont été établis par la 11e Conférence générale des poids et mesures (CGPM) en 1960.

La création des unités fut longue et laborieuse, car chaque pays, voire chaque région possédait ses propres unités de mesure. Par exemple, la longueur de référence au moyen âge était le pied, qui correspondait à la longueur du pied du seigneur des lieux. Chaque seigneur imposait son propre pied, qui variait d’une région à l’autre, et qui pouvait même changer à la mort de celui-ci.

Tableau de conversion.

Très  belle affiche datant du 20ième siècle.

C’est durant la révolution Française que l’Académie royale des sciences de Paris adopte et impose le mètre comme mesure pour toute la France. Les anciennes unités de coudées, de pieds ou de pouces sont toutes abandonnées. Des mètres étalons apparaissent sur toutes les mairies pour que la France adopte cette nouvelle mesure.

I°/ Définitions des unités de base :
II°/ Les unités dérivées du SI :
III°/ L’histoire du mètre :

I°/ Définitions des unités de base :

Il existe 7 unités de base qui permettent de mesurer tout ce qui nous entoure : la longueur en mètre, la masse en kilogramme, le temps en seconde, le courant électrique en ampère, la température en kelvin , la quantité de matière en mole et l’intensité lumineuse en candela.

A partir de ces 7 unités on peut alors construire toutes les autres. Par exemple la vitesse est mesurée en km/h.

Mesures Temps t
 Distance D
 Masse m
 Intensité électrique I
 Température T
 Quantité de matière n
 Intensité lumineuse Iv
Unités Seconde Mètre Kilogramme Ampère Kelvin Mole Candela
Symbole s m kg A k mol Cd
Définition historique 1re définition en 1889 : la durée du jour terrestre divisée en 24 h de 60 min de 60 s.

2ième définition en 1960 : durée de l’année 1900 divisée par 31 556 925,9757

 1re définition en 1791 : un dix-millionième du quart de la circonférence de la terre 1re définition en 1799 : poids d’un litre d’eau à 4°C.

2ième définition en 1889 : un étalon en alliage de 90% de platine et de 10% d’iridium

 1re définition en 1946 : correspondant au transport d’une charge électrique d’1 coulomb par seconde (C/s) à travers une surface. 1re définition en 1954 : degré d’agitation des molécules basée sur une fraction de la température thermodynamique du point triple de l’eau (à la fois liquide, solide et gazeuse). 1 K = 1/273,16. 1re définition en 1971 : nombre d’atomes dans 0,012 kilogramme de carbone 12 1re définition en 1954, remplaçant l’unité de la bougie établie à 60 bougies par centimètre carré.
Définition moderne 9 192 631 770 x période de rayonnement de Césium 133 Distance parcourue par la lumière pendant 1/299 792 458 seconde Constante de Planck = 6,626 070 15 × 10−34 s−1 m2 kg ou Joule-seconde Charge élémentaire = 1,602 176 634 × 10−19 Coulombs ou Ampère – seconde Constante de Boltzmann = 1,380 649 × 10−23 s−2 m2 kg K−1 ou Joule/Kelvin Nombre d’Avogadro = 6,022 140 76 × 1023 mol-1 Intensité énergétique d’un rayonnement monochromatique de fréquence 540 × 1012 s−1 (hertz) = 683 s3 m−2 kg−1 cd sr, ou cd sr W−1, ou lm W−1

Les définitions historiques posent des problèmes de nos jours où les mesures se doivent d’être beaucoup plus précises, car elles reposent sur de la matière qui évolue dans le temps et perd donc en précision. Le mètre étalon ou le kilogramme repose depuis 1889 sur des objets en platine et iridium (90% et 10%) qui se dégradent au fil du temps du fait de la désintégration de ces atomes. On sait que certains poids étalons ont varié d’environ 50 µg en un siècle.

A présent il faut graver les puces électroniques au nanomètre (milliardième de mètre), peser précisément les molécules des médicaments, mesurer le temps correctement pour nos futurs voyages intersidéraux …. Il était nécessaire de revoir complétement notre système de mesure.

Il fut donc décidé, lors de la 26e Conférence générale des poids et mesures (CGPM) à Versailles, de baser notre nouveau SI sur des constantes universelles, qui sont des invariants de la nature (indépendant du temps et de l’espace) à caractère universel ce qui permettra d’assurer la stabilité à long terme des nouvelles définitions. Le nouveau SI entre en vigueur le 20 mai 2019 à l’occasion de la journée mondiale de la métrologie. La seconde permet de définir le mètre, la seconde et le mètre permettent de définir le kilogramme et ainsi de suite.

Mètre, kilo, seconde : Les sorciers prennent des mesures, une vidéo de l’émission « C’est pas sorcier ». Sabine et Jamy nous emmènent dans l’univers de la métrologie (la science des unités de mesure).

II°/ Les unités dérivées du SI :

1°/ Unité SI dérivée cohérente :
2°/ Unités SI dérivées cohérentes ayant des noms spéciaux et des symboles particuliers :
3°/ Exemples d’unités SI dérivées cohérentes dont le nom et le symbole comprennent des unités SI dérivées cohérentes ayant des noms spéciaux et des symboles particuliers :
4°/ Unités en dehors du SI dont l’usage est accepté avec le SI :
5°/ Unités en dehors du SI dont la valeur en unités SI est obtenue expérimentalement :
6°/ Autres unités en dehors du SI :
7°/ Unités en dehors du SI associées aux systèmes d’unités CGS :
8°/ Préfixes et multiples SI :

Les unités dérivées du SI sont formées des produits de puissances des unités de base, et quand le produit des puissances ne comprend pas de facteur numérique autre que 1, les unités dérivées sont appelées unités dérivées cohérentes.

La valeur numérique d’une grandeur dépend du choix de l’unité. Par exemple, la valeur numérique d’une vitesse peut être de 25 m/s ou de 90 km/h selon l’unité choisie.

1°/ Unité SI dérivée cohérente :

Grandeur dérivée

Unité SI dérivée cohérente

Nom

Symbole

Nom

Symbole
superficie

A

 mètre carré

m2
volume

V

 mètre cube

m3
vitesse

v

 mètre par seconde

m s-1
accélération

a

 mètre par seconde carrée

m s-2
nombre d’ondes

σ

 mètre à la puissance moins un

m-1
masse volumique

ρ

 kilogramme par mètre cube

kg m-3
masse surfacique

ρA

 kilogramme par mètre carré

kg m-2
volume massique

v

 mètre cube par kilogramme

m3kg-1
densité de courant

j

 ampère par mètre carré

A m-2
champ magnétique

H

 ampère par mètre

A m-1
concentration de quantité de matière

c

 mole par mètre cube

mol m-3
concentration massique

ρ, γ

 kilogramme par mètre cube

kg m-3
luminance lumineuse

Lv

 candela par mètre carré

cd m-2
indice de réfraction

n

 (le nombre) un

1
perméabilité relative

μr

 (le nombre) un

1

2°/ Unités SI dérivées cohérentes ayant des noms spéciaux et des symboles particuliers :

Unité SI dérivée cohérente

Grandeur dérivée

Nom

Symbole

Expression utilisant d’autres unités SI

Expression en unités SI de base
angle plan radian

rad

1

m m-1
angle solide stéradian

sr

1

m2 m-2
fréquence hertz

Hz

s-1
force newton

N

m kg s-2
pression, contrainte pascal

Pa

N/m2

m-1 kg s-2
énergie, travail, quantité de chaleur joule

J

N m

m2 kg s-2
puissance, flux énergétique watt

W

J/s

m2 kg s-3
charge électrique, quantité d’électricité coulomb

C

s A
différence de potentiel électrique force électromotrice volt

V

W/A

m2 kg s-3 A-1
capacité électrique farad

F

C/V

m-2 kg-1 s4 A2
résistance électrique ohm

Ω

V/A

m2 kg s-3 A-2
conductance électrique siemens

S

A/V

m-2 kg-1 s3 A2
flux d’induction magnétique weber

Wb

V s

m2 kg s-2 A-1
induction magnétique tesla

T

Wb/m2

kg s-2 A-1
inductance henry

H

Wb/A

m2 kg s-2 A-2
température Celsius degré Celsius

°C

K
flux lumineux lumen

lm

cd sr

cd
luminance lumineuse lux

lx

lm/m2

m-2 cd
activité d’un radionucléide becquerel

Bq

s-1
dose absorbée, énergie massique (communiquée), kerma gray

Gy

J/kg

m2 s-2
équivalent de dose, équivalent de dose ambiant, équivalent de dose directionnel, équivalent de dose individuel sievert

Sv

J/kg

m2 s-2
activité catalytique katal

kat

s-1 mol

3°/ Exemples d’unités SI dérivées cohérentes dont le nom et le symbole comprennent des unités SI dérivées cohérentes ayant des noms spéciaux et des symboles particuliers :

Unité SI dérivée cohérente

Grandeur dérivée

Nom

Symbole

Expression en unités SI de base
viscosité dynamique pascal seconde

Pa s

m-1 kg s-1
moment d’une force newton mètre

N m

m2 kg s-2
tension superficielle newton par mètre

N/m

kg s-2
vitesse angulaire radian par seconde

rad/s

m m-1 s-1 = s-1
accélération angulaire radian par seconde carrée

rad/s2

m m-1 s-2 = s-2
flux thermique surfacique, éclairement énergétique watt par mètre carré

W/m2

kg s-3
capacité thermique, entropie joule par kelvin

J/K

m2 kg s-2 K-1
capacité thermique massique, entropie massique joule par kilogramme kelvin

J/(kg K)

m2 s-2 K-1
énergie massique joule par kilogramme

J/kg

m2 s-2
conductivité thermique watt par mètre kelvin

W/(m K)

m kg s-3 K-1
énergie volumique joule par mètre cube

J/m3

m -1 kg s-2
champ électrique volt par mètre

V/m

m kg s-3 A-1
charge électrique volumique coulomb par mètre cube

C/m3

m-3 s A
charge électrique surfacique coulomb par mètre carré

C/m2

m-2 s A
induction électrique, déplacement électrique coulomb par mètre carré

C/m2

m-2 s A
permittivité farad par mètre

F/m

m-3 kg-1 s4 A2
perméabilité henry par mètre

H/m

m kg s-2 A-2
énergie molaire joule par mole

J/mol

m2 kg s-2 mol-1
entropie molaire, capacité thermique molaire joule par mole kelvin

J/(mol K)

m2 kg s-2 K-1 mol-1
exposition (rayons x et γ) coulomb par kilogramme

C/kg

kg-1 s A
débit de dose absorbée gray par seconde

Gy/s

m2 s-3
intensité énergétique watt par stéradian

W/sr

m4 m-2 kg s-3 = m2 kg s-3
luminance énergétique watt par mètre carré stéradian

W/(m2 sr)

m2 m-2 kg s-3 = kg s-3
concentration de l’activité catalytique katal par mètre cube

kat/m3

m-3 s-1 mol

4°/ Unités en dehors du SI dont l’usage est accepté avec le SI :

Grandeur

Nom de l’unité

Symbole de l’unité

Valeur en unités SI
temps, durée minute

min

 1 min = 60 s
heure

h

 1 h = 60 min = 3 600 s
jour

d

 1 d = 24 h = 86 400 s
angle plan degré

°

 1° = (π/180) rad
minute

‘

 1′ = (1/60)° = (π/10 800) rad
seconde

« 

 1″ = (1/60)’ = (π/648 000) rad
superficie hectare

ha

 1 ha = 1hm2 = 104 m2
volume litre

L, l

 1 L = 1 dm3 = 10-3 m3
masse tonne

t

 1 t = 103 kg

5°/ Unités en dehors du SI dont la valeur en unités SI est obtenue expérimentalement :

Grandeur

Nom de l’unité

Symbole de l’unité

Valeur en unités SI
Unités en usage avec le SI
énergie électronvolt

eV

 1 eV = 1.602 176 53(14)×10-19 J
masse dalton,

Da

 1 Da = 1.660 538 86(28)×10-27 kg
unité de masse atomique unifiée

u

 1 u = 1 Da
longueur unité astronomique

ua

 1 ua = 1.495 978 706 91(6)×1011 m
Unités naturelles (u.n.)
vitesse unité naturelle de vitesse (vitesse de la lumière dans le vide)

co

 299 792 458 m s-1
action unité naturelle d’action (constante de Planck réduite)

ℏ

 1.054 571 68(18)×10-34 Js
masse unité naturelle de masse (masse de l’électron)

me

 9.109 382 6(16)×10-31 kg
temps, durée unité naturelle de temps

ℏ/(meco2)

 1.288 088 667 7(86)×10-21 s
Unités atomiques (u.a.)
charge unité atomique de charge (charge électrique élémentaire)

e

 1.602 176 53(14)×10-19 C
masse unité atomique de masse (masse de l’électron)

me

 9.109 382 6(16)×10-31 kg
action unité atomique d’action (constante de Planck réduite)

ℏ

 1.054 571 68(18)×10-34 Js
longueur unité atomique de longueur bohr (rayon de Bohr)

ao

 0.529 177 210 8(18)×10-10 m
énergie unité atomique d’énergie, hartree (énergie de Hartree)

Eh

 4.359 744 17(75)×10-18 J
temps, durée unité atomique de temps

ℏ/Eh

 2.418 884 326 505(16)×10-17 s

6°/ Autres unités en dehors du SI :

Grandeur

Nom de l’unité

Symbole de l’unité

Valeur en unités SI
pression bar bar 1 bar = 0.1 MPa = 105 Pa
millimètre de mercure mmHg 1 mmHg ≈ 133.322 Pa
longueur angström Å 1 Å = 0.1 nm = 10-10 m
distance mille marin M 1 M = 1852 m
superficie barn b 1 b = 100 fm2 = 10-28 m2
vitesse noeud kn 1 kn = (1852/3600) m s-1
logarithme d’un rapport néper Np
bel B
décibel dB

7°/ Unités en dehors du SI associées aux systèmes d’unités CGS :

Grandeur

Nom de l’unité

Symbole de l’unité

Valeur en unités SI
énergie erg

erg

 1 erg = 10-7 J
force dyne

dyn

 1 dyn = 10-5 N
viscosité dynamique poise

P

 1 P = 1 dyn s cm-2 = 0.1 Pa s
viscosité cinématique stokes

St

 1 St = 1 cm2 s-1 = 10-4 m2 s-1
luminance lumineuse stilb

sb

 1 sb = 1 cd cm-2 = 104 cd m-2
éclairement lumineux phot

ph

 1 ph = 1 cd sr cm-2 = 104 lx
accélération gal

Gal

 1 Gal = 1 cm s-2 = 10-2 m s-2
flux d’induction magnétique maxwell

Mx

 1 Mx = 1 G cm2 = 10-8 Wb
induction magnétique gauss

G

 1 G = 1 Mx cm-2 = 10-4 T
champ magnétique œrsted

Oe

 1 Oe ≙ (103/4π) A m-1

8°/ Préfixes et multiples SI :

Facteur Nom Symbole Facteur Nom Symbole

101

 déca

da

10-1

 déci

d

10²

 hecto

h

10-2

 centi

c

103

 kilo

k

10-3

 milli

m

106

 méga

M

10-6

 micro

μ

109

 giga

G

10-9

 nano

n

1012

 téra

T

10-12

 pico

p

1015

 péta

P

10-15

 femto

f

1018

 exa

E

10-18

 atto

a

1021

 zetta

Z

10-21

 zepto

z

1024

 yotta

Y

10-24

 yocto

y

Les noms et les symboles des multiples et sous-multiples décimaux de l’unité de masse sont formés par l’adjonction de noms de préfixes au mot ‘gramme’ et de symboles de ces préfixes au symbole de l’unité ‘g’.

Les préfixes SI représentent strictement des puissances de 10. Ils ne doivent pas être utilisés pour exprimer des puissances de 2 (par exemple, un kilobit représente 1000 bits et non 1024 bits). Les noms et symboles des préfixes correspondant à 210, 220, 230, 240, 250, et 260 sont, respectivement: kibi, Ki; mébi, Mi; gibi, Gi; tébi, Ti; pébi, Pi; et exbi, Ei. Ainsi, par exemple, un kibioctet s’écrit: 1 KiB = 210 B = 1024 B, où B désigne l’octet. Bien que ces préfixes n’appartiennent pas au SI, ils doivent être utilisés en informatique afin d’éviter un usage incorrect des préfixes SI.

III°/ L’histoire du mètre :

Le , l’Académie royale des sciences de Paris adopte le rapport d’une commission composée de Condorcet, Borda, Laplace et Monge qui préconise de choisir, comme base du nouveau système universel de poids et mesures, la dix-millionième partie du quart du méridien terrestre passant par Paris. Condorcet propose que l’on ne mesure pas le quart de méridien tout entier, mais seulement, sur le 45° parallèle et au niveau de la mer, l’arc de 9,5° qui sépare Dunkerque de Barcelone.

A cet effet, deux scientifiques Français Delambre et Méchain, sont chargés de la mesure précise de l’arc de méridien de Dunkerque à Barcelone. La triangulation s’opère de à fin , avec 115 triangles et deux bases : celle de Melun et celle de Perpignan. Les angles sont mesurés avec la méthode du cercle répétiteur de Borda.Le mètre est né est mesure

Jean-Baptiste Delambre (1749‑1822)

Pierre Méchain (1744‑1804)

Méthode de mesure par triangulation : La méthode consiste à mesurer précisément une base AB, puis on vise un point C éloigné et on mesure les angles \widehat{CAB} et \widehat{CBA}. On en déduit la distance BC en utilisant les relations du triangle. Celle-ci constitue alors la base d’un nouveau triangle dont le sommet est D.

Voici une excellente vidéo intitulée « Un mètre pour mesurer le monde », qui retrace la grande épopée de la création du mètre durant la révolution Française.

Bibliographie:

  1. « The International System of Units (SI). » Bureau International des Poids et Mesures. 30 Nov 2010. <http://www.bipm.org/en/si/>.
  2. « The International System of Units from NIST. » Oct 2000. National Institute of Standards and Technology. 30 Nov 2010. <http://physics.nist.gov/cuu/Units/>.
  3. « Le Système international d’unités (SI). » Bureau International des Poids et Mesures. 30 Nov 2010. <http://www.bipm.org/fr/si/>.
  4. http://www.periodni.com/fr/systeme_international_d_unites.html#table_1

Utilité d’uniformiser les mesures :

En 1998 la NASA envoie la sonde Mars Climate Orbiter pour étudier la météorologie de la planète Mars. Malheureusement la sonde se place sur une orbite trop basse et est détruite en traversant à grande vitesse la partie supérieure de l’atmosphère martienne. En effet, les valeurs communiquées au moteur de freinage étaient exprimées en Livre-force par seconde (unités anglo-saxonne) et non en Newton par seconde (Système international d’unités SI). Sachant que 1 Livre-force par seconde représente 4,5 Newton par seconde, la vitesse était 4,5 fois trop grande, le moteur de freinage sous-estime les données d’un facteur 4,5.

L’eau et la glace :

par

I°/ Les états de la matières :
II°/ L’eau et la glace :

 

I°/ Les états de la matières :

La matière se présente naturellement dans trois états :

– Solide : les molécules sont liées par des liaisons fortes et ne peuvent pas bouger. La matière n’est pas déformable.

– Liquide : les molécules sont faiblement liées et peuvent bouger. La matière est déformable.

– Gazeux : les molécules ne sont plus liées entre elles et elles sont libres. La matière prend la forme du récipient qui la contient.

La matière peut passer d’un état à l’autre en faisant varier la pression et la température. On peut ainsi fabriquer un diagramme de phase qui montre dans quel état se trouve la matière en fonction de la pression et de la température.

Voici le diagramme de phase de l’eau :

– Au point triple, les 3 états sont présents en même temps : 0,6% d’atmosphère et 0,01°

– Au point critique, l’eau se trouve dans un état particulier, qui n’est ni liquide ni gazeux et que l’on appelle fluide supercritique : 220% d’atmosphère et 374°

– On peut passer directement de l’état solide vers l’état liquide ou gazeux, mais on peut aussi passer de l’état liquide vers l’état gazeux en passant par l’état supercritique.

Voici une excellente vidéo qui explique tout :

II°/ L’eau et la glace :

Dans un verre de 20 cl contenant de l’eau, on ajoute un glaçon de 2 cl. Le niveau d’eau se trouve alors à la limite du verre. Quel est le volume d’eau qui va alors déborder du verre après que le glaçon aura fondu ?

La réponse est surprenante, car le verre ne déborde pas.

Pour comprendre cette énigme il faut connaître et comprendre deux phénomènes :

– La glace augmente de 10% en volume lorsqu’elle gèle.

Masse volumique de l’eau : 1 g/cm3

Masse volumique de la glace : 0,91 g/cm3

L’eau est d’ailleurs un cas très particulier car quasiment tous les liquides, au contraire, diminuent de volume quand ils deviennent solides.

Vous vous êtes sans doute déjà aperçus de ce phénomène en oubliant, par exemple, une bouteille remplie d’eau au congélateur : la bouteille éclate car le volume de la glace est plus grand que celui de l’eau liquide.

– La poussée d’Archimède :

« Tout corps immergé dans un liquide subit de la part de ce liquide une force (appelée poussée d’Archimède) verticale orientée vers le haut égale au poids du liquide déplacé ».

Si par exemple la poussée d’Archimède est inférieure au poids de l’objet ce dernier coule, si elle est supérieure il flotte.

La force est mesuré en Newton ( N ) et est donnée par la formule : P = g × m

Avec : m : le poids en kg

g : constante universelle de la gravité = 9,81 m/s² ≈ 10 m/s²

Objet Masse Volume Masse volumique Poussée d’Archimède Plongé dans l’eau
Eau 1 kg 1 L 1 g/ A = 10×1 = 10 N
Pierre 1,2 kg 1 L 1,2 g/ P1 = 10×1,2 = 12 N P1 > A  Il coule
Glace 0,91kg 1 L 0,91 g/ P2 = 10×0,91 = 9,1 N P2 < A Il flotte

Dans l’eau, le glaçon est à 90% immergé, donc pour un glaçon de 0,91 kg, il déplace 90% de 1 litre cad 0,9 litre d’eau.

S’il fond il donnera 0,91 kg d’eau liquide, cad 0,91 litre, exactement le volume qu’occupe le glaçon dans l’eau. Le niveau de l’eau dans le verre ne bouge donc pas.

Ce problème peut sembler anodin mais il permet de mieux comprendre l’actualité : il est souvent dit dans les médias que le réchauffement de la Terre va faire fondre les glaces du pôle et qu’ainsi certains pays seront engloutis.

Or ceci est faux comme on vient de le voir ; en fait ce n’est pas la fonte des glaces qui va provoquer la montée des eaux des océans mais un autre phénomène très courant : un liquide se dilate (augmente de volume) quand la température augmente (phénomène à la base du principe du thermomètre à liquide).

La fonte de la banquise du pôle nord n’a donc aucun effet sur la montée des océans. Par contre au pôle sud, l’Antarctique étant un continent, toute la glace qui se trouve sur la terre ferme va s’ajouter à l’eau présente dans les océans.

La température :

par

1°/ Définition :

La température est une mesure physique qui caractérise l’agitation des particules de la matière.
Ainsi, plus les particules sont agitées plus elles bougent et plus la température augmente.

2°/ Les différentes unités de températures :

Le degré Fahrenheit :

La première échelle à être universellement reconnue, fut celle de Gabriel Fahrenheit, un Hollandais, qui, au début du XVIIIe siècle, fabriqua des thermomètres au mercure qui permettaient de mesurer les températures de manière fiable et répétitive.

Le degré Celsius :

Le physicien suédois Anders Celsius (1701-1744) fit construire en 1741 un thermomètre à mercure, qui marquait 0 degré au point d’ébullition et 100 au point de congélation de l’eau et qui fut utilisé de 1742 à 1750 à l’observatoire scandinave d’Uppsala (Upsal en français). En 1745, Linné présenta à l’Académie suédoise des sciences un thermomètre à mercure à échelle centésimale ascendante ayant le zéro au point de congélation de l’eau. À la même époque, le secrétaire perpétuel de l’Académie des beaux-arts de Lyon, Jean-Pierre Christin (1683-1755), faisait construire par l’artisan lyonnais Pierre Casati un thermomètre à mercure à échelle centésimale ascendante, qu’il présenta le 19 mars 1743 à l’assemblée publique de cette académie.

Le thermomètre suédois et le thermomètre de Lyon n’auraient eu qu’une utilisation restreinte si la Révolution Française n’avait donné au monde moderne le système métrique, et si la Commission des poids et mesures, créée par la Convention, n’avait décidé en 1794 que « le degré thermométrique sera la centième partie de la distance entre le terme de la glace et celui de l’eau bouillante ». En octobre 1948, à la suite d’une décision de la IXe Conférence des poids et mesures, le degré centésimal a pris le nom de degré Celsius.

Le kelvin :

William Thomson, connu sous le nom de lord Kelvin contribua, de manière durable à la thermodynamique. Après la dissertation de S. Carnot sur la chaleur et les travaux expérimentaux de J. Joule, la première loi de la thermodynamique put être explicitée, et, en 1850, R. Clausius fut conduit à poser pour principe que la chaleur ne peut d’elle-même passer d’un corps froid à un corps chaud. Thomson montra qu’en se fondant sur le système de Carnot il était possible de définir une échelle opératoire de température, indépendante des propriétés du système mis en œuvre. Ainsi fut construite l’échelle thermométrique « absolue » ou graduation Kelvin.

Il faut noter que le kelvin doit être utilisé ni avec le mot degré, ni avec le symbole ° ; on dit « un kelvin » et non pas un degré kelvin.

Le degré Rankine :

L’échelle Rankine (°R) n’est que la transposition en degré Fahrenheit de l’échelle des températures absolues Kelvin, nommée ainsi en l’honneur d’un pionnier de la thermodynamique : William John Macquorn Rankine (1820-1872). Le °R est égal à la température en °F + 459,67.

Le degré Réaumur :

Citons, pour mémoire, René Antoine Ferchault de Réaumur (1683-1757) qui fut amené à inventer, vers 1730, à cause de l’imprécision des mesures employées, le thermomètre à alcool qui porte son nom. Bien qu’il ait été détrôné plus tard par le thermomètre Celsius, il constitua un notable progrès au XVIIIe siècle. Son échelle fut fixée, en 1732 à zéro degrés pour la température de fusion de la glace et à 80 degrés pour l’ébullition de l’esprit-de-vin (alcool).

Pendant une certaine période, le thermomètre de Réaumur a désigné des instruments où la température d’ébullition de l’eau se trouvait à une division comprise entre 80 et 100 degrés Réaumur. Cette constatation conduisit, en 1772, le physicien genevois Jean-André Deluc (1727-1817) à proposer une division en 80 parties de l’intervalle fondamental du thermomètre Réaumur dans les pays l’ayant adopté. Les constructeurs français normalisèrent peu à peu leur échelle suivant cette proposition, mais le renom laissé par Réaumur était alors si grand qu’ils lui donnèrent son nom. Son usage dura jusqu’au tout début du XXe siècle en Allemagne méridionale, en Espagne, en Russie et en Amérique du sud.

Le degré Delisle :

L’échelle Delisle est une échelle de température conçue en 1732 par l’astronome français Joseph-Nicolas Delisle (1688-1768), auteur de Mémoires pour servir à l’histoire et aux progrès de l’Astronomie, de la Géographie et de la Physique (1738).

Il avait été invité à travailler en Russie par Pierre le Grand, et il y fabriqua des thermomètres au mercure. Initialement, son échelle avait son zéro au point d’ébullition de l’eau et mesurait la contraction du mercure (avec la baisse de température) en cent-millièmes. L’échelle Celsius elle aussi croissait avec le froid à ses débuts; c’est peu de temps après la mort de Celsius en 1744 que l’échelle sera inversée (une innovation souvent attribuée, à tort, à Carl von Linné) pour donner le degré Celsius que nous connaissons maintenant.

Les thermomètres Delisle comptaient en général 2 400 graduations, ce qui était approprié pour les hivers de Saint-Pétersbourg. En 1738, Josias Weitbrecht (1702–1747) recalibra l’échelle Delisle en fixant à 150 degrés le point de congélation de l’eau. Les thermomètres Delisle resteront en usage en Russie pendant près d’un siècle.

Ainsi l’unité de cette échelle, le degré Delisle, vaut -2/3 d’un kelvin (ou d’un degré Celsius) et le zéro absolu vaut 559,725 degrés Delisle.

Le degré Rømer :

Le Rømer (aussi épelé Roemer) est une échelle de température élaborée par l’astronome, physicien et fabricant d’instruments de mesure danois Ole Christensen Rømer en 1701.

En 1701, Isaac Newton (1642–1727) avait suggéré que la température moyenne du corps humain et le point de congélation de l’eau servent de points fixes pour calibrer les thermomètres. Rømer n’a pas publié la méthode qu’il utilisa (ou bien ces notes ont péri dans l’incendie de Copenhague de 1728), mais en 1708 Daniel Gabriel Fahrenheit le visita, le regarda travailler, et consigna ses observations.

Le zéro aurait d’abord été établi par le point de congélation d’une saumure d’eau, de glace et de chlorure d’ammonium. Le point d’ébullition de l’eau a ensuite été fixé à 60 degrés. Rømer constata alors que le point de congélation de l’eau tombait aux alentours du huitième de cette valeur (7,5 degrés), aussi utilisa-t-il cette valeur comme second point fixe. Ainsi l’unité de cette échelle, le degré Rømer, vaut 40/21 d’un kelvin (ou d’un degré Celsius).

Fahrenheit améliora l’échelle, augmentant entre autres le nombre de divisions et établit en 1724 l’échelle qui porte maintenant son nom : le degré Fahrenheit.

Le symbole est parfois donné comme étant °R, mais ce symbole est aussi parfois utilisé pour le degré Rankine; il faut donc préférer l’autre symbole °Rø.

3°/ Conversion :

Outil de conversion.

La matière peut se trouver sous 3 états : Solide, liquide et gazeux. En faisant varier la température et la pression, on peut faire passer passer cette matière d’un état à l’autre.

Le tableau ci-dessous est donné pour une pression au niveau de la mer. Ainsi, si l’eau bout à 100 °C au niveau de la mer, elle bout à 89 °C à 2930 m.

Celsius Kelvin Fahrenheit Réaumur Rankine Rømer Delisle
Zéro absolu

-273,15 °C

0 K

-459,67 °F

-218,52 °Ré

0 °Ra

-135,90 Rø

559,725 °De
Fusion de l’eau

0°C

273,15 K

32 °F

0 °Ré

491,67 °Ra

7,5 °Rø

150 °De
Vaporisation de l’eau

100 °C

373,15 K

212 °F

80 °Ré

671,67 °Ra

60 °Rø

0 °De

Température la plus basse sur terre

-89 °C

184 K

-128,2 °F

-71,2 °Ré

331,47 °Ra

-39,22 °Rø

283,5 °De
Température la plus haute sur terre

58 °C

331 K

136,4 °F

46,4 °Ré

596,07 °Ra

37,95 °Rø

63 °De
Température moyenne du corps humain

36,8 °C

309,95 K

98,24 °F

29,44 °Ré

557,91 °Ra

26,8
2 °Rø

94,8 °De
Température de la surface du Soleil

5526 °C

5800 K

9980 °F

4421 °Ré

10440 °Ra

2909 °Rø

-8140 °De
Fusion du carbone

3827°C

4100 K

6920,6 °F

3061,6 °Ré

7380,3 °Ra

2016,7 °Rø

-5590,5 °De
Fusion du fer

1538°C

1811,2 K

2800,4 °F

1230,4 °Ré

3260,1 °Ra

814,95 °Rø

-2157 °De
Fusion du mercure

-38,8°C

234,32 K

-37,89 °F

-31,06 °Ré

421,78 °Ra

-12,88 °Rø

208,24 °De
Fusion de l’azote

-210°C

63,15 K

-346 °F

-168 °Ré

113,67 °Ra

-102,7 °Rø

465 °De

De

Vers

Formules
Fahrenheit Celsius °C = (°F – 32) / 1.8
Fahrenheit Kelvin K = (°F + 459.67) / 1.8
Fahrenheit Rankine °Ra = °F + 459.67
Fahrenheit Réaumur °Re = (°F – 32) / 2.25
Celsius Fahrenheit °F = °C × 1.8 + 32
Celsius Kelvin K = °C + 273.15
Celsius Rankine °Ra = °C × 1.8 + 32 + 459.67
Celsius Réaumur °Re = °C × 0.8
Kelvin Celsius °C = K – 273.15
Kelvin Fahrenheit °F = K × 1.8 – 459.67
Kelvin Rankine °Ra = K × 1.8
Kelvin Réaumur °R = (K – 273.15) × 0.8
Rankine Celsius °C = (°Ra – 32 – 459.67) / 1.8
Rankine Fahrenheit °F = °Ra – 459.67
Rankine Kelvin K = °Ra / 1.8
Rankine Réaumur °Re = (°Ra – 32 – 459.67) / 2.25
Réaumur Celsius °C = °Re × 1.25
Réaumur Fahrenheit °F = °Re × 2.25 + 32
Réaumur Kelvin K = °Re × 1.25 + 273.15
Réaumur Rankine °Ra = °Re × 2.25 + 32 + 459.67

Peut-on avoir la même valeur de température en degrés Celsius et en Fahrenheit ?

Il faut résoudre l’équation : y = 1,8 x + 32  (avec x = degrés Celsius et y = degrés Fahrenheit).
Donc pour x = y :             x = 1,8 x + 32
x = -32/(1,8 – 1) = -32 / 0,8 = -40°

Donc : -40° Celsius = -40° Fahrenheit

4°/ Liste des éléments chimiques par température de fusion :

Liste des éléments chimiques par température de fusion.

On remarquera que la plupart des gaz ont un point de fusion au alentour de -200°C.  Il faut une température vraiment basse pour les avoir sous forme solide.
A l’inverse, le carbone fond à 3 827°C. Tous les matériaux à base de carbone sont donc très résistants à la chaleur.

Le plus étonnant est le le mercure , qui est un métal, et qui a un point de fusion de -38,8°C. Ce qui veut dire qu’il est à l’état liquide lorsqu’il est à température ambiante.