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Comment fonctionnent les thermomètres à alcool ?

La propriété de l’alcool

Le liquide le plus couramment utilisé dans les thermomètres domestiques courants était le mercure, mais en raison de sa toxicité, il a été remplacé par l’alcool, ou éthanol. Un thermomètre à alcool est un petit tube scellé en verre qui a une petite ampoule creuse à une extrémité et une fine ouverture capillaire sur toute la longueur de son centre. Le bulbe et la chambre capillaire raccordée sont remplis en partie d’éthanol et en partie de vapeurs d’azote et d’éthanol. Une quantité suffisante d’alcool est placée dans l’ampoule pour qu’à température ambiante normale, elle s’étende dans la colonne étroite. Sur toute la longueur de la colonne, le tube est gradué avec plusieurs marques indiquant la température du liquide à certains volumes.

Étant donné que l’éthanol est très sensible aux changements de température et que le capillaire est si mince que même de subtils changements de volume global produisent un mouvement notable de la ligne de démarcation entre le liquide et le gaz dans la chambre, il est assez facile de lire la température en comparant cette ligne avec le bord marqué du tube. Pour faciliter la lecture, et par tradition, l’alcool est généralement teint en rouge.

Le fonctionnement

L’utilité d’un thermomètre à alcool est limitée aux points de congélation et d’ébullition du liquide qu’il contient. L’éthanol se vaporise à 78 degrés Celsius, bien avant le point d’ébullition de l’eau. Cela fait du thermomètre à alcool un outil efficace pour mesurer les températures diurnes et nocturnes, ainsi que la température du corps humain, mais pas particulièrement utile dans les laboratoires ou des températures plus extrêmes doivent être observées. L’extrémité inférieure de la plage efficace est de -80 degrés Celsius, mais l’utilisation fiable se situe généralement entre -30 et 50 degrés Celsius. Il n’est pas rare qu’une bulle d’air à l’intérieur de la colonne interne pénètre dans l’alcool, ce qui ferait perdre la lecture. Pour cette raison, un thermomètre à alcool doit être agité périodiquement pour séparer l’air et le liquide.

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