Températures extrêmes

La notion de température est intimement lié à la composition de la matière. Lorsque celle-ci devient dangereuse pour les organismes, on parle de température extrême.

Les constituants de la matière

La matière qui nous entoure est constituée d’atomes, des particules constituées d’un noyau autour duquel gravitent des électrons.

En partageant leurs électrons, les atomes peuvent se lier à d’autres via ce que l’on appelle des liaisons de covalence. Ce sont ces liaisons qui permettent la formation des molécules.

Le degré de liaison entre les atomes au sein d’une molécule, ou entre les molécules elles-même, implique que la matière existe sous différents états :

  • Solide : Les atomes sont fortements liés, leur position est plus ou moins figée.
  • Liquide : Les atomes étant faiblements liés, les liquides sont déformables.
  • Gazeux : Les atomes et molécules sont indépendants les uns des autres. Le gaz tente d’occuper l’espace disponible dans lequel il est contenu.
  • Plasma : Cette forme est plus complexe, obtenue dans des conditions très particulières, elle contient surtout des électrons arrachés aux atomes.

Notion de température

Peu importe l’état dans lequel se trouve la matière, les particules qui la constituent ne sont pas immobiles, elles ont même plutôt tendance à s’agiter.

Cette agitation est plus facile à représenter au sein d’un gaz car les particules sont libres de se déplacer au sein de l’espace disponible. Dans un solide ou un liquide, les atomes et molécules sont liés entres-eux. Les particules ne peuvent donc pas se déplacer mais peuvent tout de même entrer en vibration.

Le degré d’agitation des particules, déplacement ou vibration (qui est une forme de déplacement), est ce que l’on appelle la température.

La chaleur

Lorsque deux corps entrent en contact, peu importe leur état, il se produit un échange d’énergie thermique : c’est la chaleur.

Cet échange doit aboutir à un équilibre thermique. C’est ce qui explique qu’une boisson chaude laissée dehors va avoir tendance à refroidir : les molécules constituant le café vont transmettre leur énergie à l’air ambiant. Le volume occupé par l’air ambiant étant nettement supérieur à celui de la tasse de café, sa température ne va pas augmenter, ou très peu. En revanche, le café va peu à peu perdre de la chaleur, jusqu’à arriver à l’équilibre avec l’air ambiant (et donc devenir imbuvable !).

L’atmosphère terrestre

Sur Terre, le principal facteur d’évolution de la température d’une zone à l’autre est le climat, lié lui-même principalement à l’ensoleillement et à ses conséquences sur l’atmosphère.

En effet, l’atmosphère terrestre n’échappe pas à ces règles de thermodynamique (science qui étudie la chaleur et la température).

Elle est constituée de différents gaz :

  • 78% de diazote
  • 21% de dioxygène
  • 0.93% d’Argon
  • 0.04% de CO2
  • Un faible pourcentage de gaz rares

Températures extrêmes

Tout ce qui évolue au sein de ce système, est donc soumis à des échanges thermiques avec celui-ci.

Il arrive parfois que ces échanges thermiques soient fatals aux organismes : on parle alors de températures extrêmes.

Ces échanges peuvent avoir lieu dans les deux sens :

  • Le milieu est très « chaud », l’agitation thermique est très intense : on parle de canicule.
  • Le milieu est très froid, l’agitation thermique est faible : c’est une vague de froid.

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