La température; une grandeur fondamentale ?

[yvon l]

Je m’adresse aux physiciens.
En 2018, la définition de l’unité fondamentale de température thermodynamique, le kelvin, changerait dans le système SI.
Voir:
https://www.bipm.org/cc/CCT/Allowed/...T1-2017-FR.pdf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26903103
http://www.cnrs.fr/publications/imag...e_Boltmann.pdf

La définition actuelle est la fraction 1/273,16 de la température thermodynamique du point triple de l’eau.
La nouvelle définition du kelvin s’appuierait sur la constante de Boltzmann, soit la valeur numérique de 1,38065x10-23. Quand celle-ci est exprimée en J/K.
Le joule ayant pour dimension m²s-²Kg. Le kelvin devient dépendant des définitions du mètre, de la seconde et du Kg,

Dans ces conditions pourrait-on dire que la grandeur température ne serait plus une grandeur fondamentale ?
Merci de m’éclairer.
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[Resartus]

Bonjour,
Cela ne changera rien. Le mètre est dans la même situation, et dépend de la seconde depuis que la vitesse de la lumière est devenue une constante définie. Et cela va peut-être changer bientôt pour le kilogramme...

Maintenant, je ne suis pas sûr de savoir ce qu'apporte le "statut" d'être une grandeur fondamentale ou pas. Il y a eu pas mal d'hésitations entre ampère et coulomb, et cela n'a pas changé la physique...

[andretou]

Pour ma part je vois une différence importante entre d'une part les unités de mesure de la longueur, de la masse ou du temps, et d'autre part l'unité de mesure de la température : les premières s'appliquent en effet à toutes les échelles de l'Univers (aux galaxies comme aux particules subatomiques, moyennant éventuellement quelques recalibrages relativistes), tandis que la température n'existe qu'à l'échelle macroscopique : en effet, une molécule a une taille, une masse, etc, mais toute seule elle n'a pas de température !...
Peut-on donc dire que le Kelvin n'est pas réellement l'unité de mesure de la température, mais l'unité de mesure de l'agitation moléculaire, elle-même fonction de l'énergie cinétique moyenne de ces molécules ?
Si oui, peut-on théoriquement déterminer le nombre minimum de molécules nécessaires pour faire émerger une température ? En toute rigueur, est-ce que 2 molécules suffisent ?

[yvon l]

Merci pour vos points de vue.
Par contre, l’unité de température à une définition plus cohérente et permet d’éviter certains pièges .
Que pensez-vous de cette façon d’exprimer ce qu’on entend par température*(je cherche une façon pédagogique d’exprimer la «chose»:
La température, via la nouvelle définition est directement liée à l’énergie E. La température T est une grandeur intensive propriété particulière de l’énergie (extensive) obtenue en divisant l’énergie par une valeur donnée. Cette donnée est calculée à partir du nombre de degrés de liberté de la matière contenant l’énergie E. On en arrive ainsi à une définition de la température basée sur l’énergie contenue dans «un degré de liberté»

[A voir en vidéo sur Futura]

[Resartus]

Bonjour,

Pour ma part je vois une différence importante entre d'une part les unités de mesure de la longueur, de la masse ou du temps, et d'autre part l'unité de mesure de la température

Point de vue intéressant, mais hors sujet pour la question, qui porte sur l'appartenance du Kelvin aux unités fondamentales du Système International.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Syst%C...%27unit%C3%A9s
Quant aux choix qui ont prévalu pour avoir ces 7 là, et pas moins ni plus, ce sont de looongues histoires. Au passage, la plus amusante est celle de la Candela, qui au départ est basée sur les caractéristiques de l'œil humain (même si aujourd'hui on la rattache au rayonnement du corps noir)

[yvon l]

Pour ma part je vois une différence importante entre d'une part les unités de mesure de la longueur, de la masse ou du temps, et d'autre part l'unité de mesure de la température : les premières s'appliquent en effet à toutes les échelles de l'Univers (aux galaxies comme aux particules subatomiques, moyennant éventuellement quelques recalibrages relativistes), tandis que la température n'existe qu'à l'échelle macroscopique : en effet, une molécule a une taille, une masse, etc, mais toute seule elle n'a pas de température !...
Peut-on donc dire que le Kelvin n'est pas réellement l'unité de mesure de la température, mais l'unité de mesure de l'agitation moléculaire, elle-même fonction de l'énergie cinétique moyenne de ces molécules ?
Si oui, peut-on théoriquement déterminer le nombre minimum de molécules nécessaires pour faire émerger une température ? En toute rigueur, est-ce que 2 molécules suffisent ?

La nouvelle définition de la température, via la constante de boltzmann, permettrait de passer de la définition macroscopique de la température à une définition microscopique. On part alors d’un multiple de l’énergie moyenne J contenue dans un degré de liberté pour définir K

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Je pense qu l’intérêt de définir la température à partir de la constante de Boltzmann, est de s’affranchir des propriétés de la matière. Toutes le méthodes actuelles de mesure de la température se basent sur des propriétés comme le coefficient de dilatation de liquides ou solides, la loi de gaz parfaits, la résistance électrique, l’effet thermoélectrique, etc. Plus, des températures étalon (comme le point triple) et l’hypothèse de linéarité.
Mais la définition avec Boltzmann n’est pas si simple. Il faut encore pouvoir mesurer la distribution d’énergie ou le rayonnement du corps noir de façon absolue. Pas facile.
Je crois que les méthodes actuelles ont une longue vie devant eux, même avec une nouvelle définition.
Au revoir.

[Nicophil]

Bonjour,

Au passage, la plus amusante est celle de la candela, qui au départ est basée sur les caractéristiques de l'œil humain (même si aujourd'hui on la rattache au rayonnement du corps noir).

Euh, comment ça ??

[invite6dffde4c]

... Au passage, la plus amusante est celle de la Candela, qui au départ est basée sur les caractéristiques de l'œil humain (même si aujourd'hui on la rattache au rayonnement du corps noir)

Bonjour.
Ce n’est pas vraiment au corps noir. Mais au platine à la température de fusion. (Qui n’est pas un corps noir, même s’il est proche).
« La candela est l'intensité lumineuse, dans la direction perpendiculaire, d'une surface de 1/600 000 mètre carré d'un corps noir à la température de congélation du platine sous la pression de 101 325 pascals. »
Au revoir.

[yvon l]

Bonjour,
Redéfinition du SI en 2018 pour être plus simple et plus cohérent
Conférence intéressante:
https://www.youtube.com/watch?v=MWSDS-Le9qo

[soliris]

Bonjour.

« La candela est l'intensité lumineuse, dans la direction perpendiculaire, d'une surface de 1/600 000 mètre carré d'un corps noir à la température de congélation du platine sous la pression de 101 325 pascals. »
Au revoir.

S'il s'agit bien d'intensité énergétique quand vous parlez d'intensité lumineuse, alors nous avons affaire à des watts / stéradian, non ? Or les stéradians sont des nombres sans "dimensions associées"; donc il s'agit encore de watts, en analyse dimensionnelle. Alors pourquoi avoir inventé la candela ?