Que sont les liquides mouillants dans le thermomètre ?
En général, les thermomètres utilisent un liquide qui se dilate ou se contracte lorsqu'il est chauffé ou refroidi. Le liquide est confiné dans un tube de verre étroit et la hauteur de la colonne de liquide indique la température.
Dans les thermomètres à mercure, le liquide est du mercure. Le Mercure est un bon conducteur de chaleur, il réagit donc rapidement aux changements de température. Il possède également un coefficient de dilatation élevé, ce qui lui permet de se dilater ou de se contracter de manière significative lorsqu'il est chauffé ou refroidi. Cependant, le mercure est également un métal toxique, il est donc important de manipuler les thermomètres à mercure avec précaution.
Thermomètres à alcool
Les thermomètres à alcool utilisent de l'alcool (généralement de l'alcool éthylique) comme liquide. L'alcool est moins toxique que le mercure, les thermomètres à alcool sont donc plus sûrs à utiliser. Cependant, l'alcool a également un coefficient de dilatation inférieur à celui du mercure, de sorte que les thermomètres à alcool sont moins sensibles aux changements de température.
Autres liquides
D'autres liquides parfois utilisés dans les thermomètres comprennent le pentane, l'hexane et le toluène. Ces liquides sont tous moins toxiques que le mercure, mais ils ont également des coefficients de dilatation plus faibles.
Liquides mouillants
Le liquide contenu dans un thermomètre doit mouiller le tube de verre afin de former une colonne continue. Si le liquide ne mouille pas le verre, il se brisera en gouttelettes et ne pourra pas indiquer la température avec précision.
La tension superficielle d'un liquide détermine s'il mouille ou non un tube de verre. La tension superficielle est la force qui provoque la contraction d’un liquide et la formation d’une gouttelette. Si la tension superficielle d'un liquide est supérieure à la force d'adhérence entre le liquide et le verre, le liquide ne mouillera pas le verre.
Le mercure a une tension superficielle élevée, il mouille donc bien le verre. L'alcool a une tension superficielle plus faible, il ne mouille donc pas non plus le verre. Pour que les thermomètres à alcool fonctionnent correctement, ils doivent être spécialement traités pour rendre le verre plus hydrophile (qui aime l'eau).
Conclusion
Le liquide contenu dans un thermomètre doit mouiller le tube de verre afin de former une colonne continue et indiquer la température avec précision. Le mercure est un bon liquide mouillant, tandis que l'alcool ne l'est pas aussi. Les thermomètres à alcool doivent être spécialement traités pour rendre le verre plus hydrophile.
