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Vidéo de question : Lire la température sur un thermomètre Physique

Un thermomètre est placé dans une casserole contenant un mélange de jus de fruits et de sucre qui est chauffé pour être transformé en confiture. Le mélange est chauffé à plus de 100°C. Le thermomètre est représenté sur le schéma. Quelle température peut-on lire sur le thermomètre ?

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Transcription de vidéo

Un thermomètre est placé dans une casserole contenant un mélange de jus de fruits et de sucre qui est chauffé pour être transformé en confiture. Le mélange est chauffé à plus de 100 degrés Celsius. Le thermomètre est représenté sur le schéma. Quelle température peut-on lire sur le thermomètre ? (A) 100 degrés Celsius, (B) 104 degrés Celsius, (C) 105 degrés Celsius, (D) 110 degrés Celsius, (E) il n’est pas possible d’obtenir une lecture précise avec ce thermomètre.

Bien, on a donc ce schéma représentant un thermomètre qui, nous dit-on, est placé dans une casserole contenant un mélange chauffé à plus de 100 degrés Celsius. On rappelle qu’un thermomètre est un instrument qui peut être utilisé pour mesurer la température. Au bas de ce thermomètre, on observe qu’il y a un réservoir ou une ampoule remplie avec quelque chose de rouge. Et cette substance rouge est aussi répartie le long l’échelle du thermomètre. Cette substance est du mercure, qui est un liquide qui se dilate lorsque sa température augmente.

Par ailleurs, le mercure se dilate avec la température de façon connue et prévisible, ce qui signifie que, selon la température de l’ampoule, le mercure qu’elle contient se dilatera d’une certaine façon. Et ainsi, il montera d’une certaine hauteur sur l’échelle du thermomètre. Le résultat est que la hauteur du mercure dans le thermomètre indique la température. La question nous demande quelle température on peut lire sur ce thermomètre. Pour définir une grandeur telle que la température, il nous faut une valeur et également une unité. Si on observe le haut de ce thermomètre, on voit qu’il est inscrit : degrés C. Cela nous indique que les unités de l’échelle du thermomètre sont en degrés Celsius.

L’échelle, quand à elle, est indiquée ici sur le côté droit du thermomètre. Les plus grandes graduations sont numérotées par intervalles de cinq degrés Celsius. Et entre chacune de ces graduations principales, on observe qu’il y a quatre graduations plus petites. On peut donc déduire que chacune de ces petites graduations doit correspondre à un degré. Afin de lire la température en degrés Celsius sur ce thermomètre, il suffit de relever l’endroit où la ligne rouge monte sur l’échelle de température.

Cependant, à présent, on remarque qu’il y a ici un petit problème. En effet, la plus haute graduation de l’échelle de température de ce thermomètre est celle-ci, qui indique 100. On a ensuite quatre petites graduations au-dessus, dont on sait qu’elles correspondent chacune à un degré. Puisque l’on sait que l’échelle du thermomètre est en unités de degrés Celsius, cela signifie que la température la plus élevée pouvant être mesurée avec ce thermomètre est de 104 degrés Celsius. On pourrait également dire que la plage de mesure du thermomètre s’étend jusqu’à une température de 104 degrés Celsius. Cela signifie que l’on ne peut pas mesurer avec précision une valeur de température supérieure à 104 degrés Celsius en utilisant ce thermomètre.

Si on regarde la hauteur atteinte par la ligne rouge dans ce thermomètre, on voit que cette hauteur est clairement supérieure à la graduation la plus élevée de 104 degrés sur l’échelle de température du thermomètre. Cela signifie que la température que l’on tente de mesurer à l’aide de ce thermomètre dépasse la plage de mesure de l’instrument. Puisque la hauteur du mercure dans le thermomètre dépasse les 100 degrés Celsius et les 104 degrés Celsius, il est clair que l’on peut éliminer les réponses (A) et (B).

Cependant, il est important de comprendre qu’il n’est pas réellement possible d’obtenir une lecture précise en dehors de la plage de mesure d’un instrument. Dans ce cas, la plage de mesure du thermomètre est comprise entre zéro degré Celsius et 104 degrés Celsius. Étant donné que l’échelle de température s’arrête à 104 degrés Celsius, on ne peut pas dire avec précision si la température est de 105 degrés Celsius, 110 degrés Celsius ou toute autre température. On peut donc éliminer les réponses (C) et (D). Cela nous laisse juste avec la réponse (E).

Et à présent, on voit que notre affirmation disant que l’on ne peut pas obtenir une lecture précise en dehors de la plage de mesure du thermomètre correspond à cette réponse (E). Notre réponse à cette question est donc la réponse (E). Il n’est pas possible d’obtenir une lecture précise avec ce thermomètre.

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