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Salut 😊,

Merci pour ta question!

La diffusion et l'osmose sont deux phénomènes qui permettent d'effectuer des échanges.

La diffusion de la matière est un processus par lequel les particules d’un soluté ont tendance à se déplacer d’un milieu où leur concentration est élevée vers un milieu où la concentration est faible.

Le phénomène d’osmose est un processus par lequel les particules d'eau (ou d'un autre solvant) ont tendance à se déplacer d’un milieu où la concentration en soluté est faible vers un milieu où la concentration en soluté est élevée.

Mon truc, c'est que osmose ressemble plus à eau. Je sais donc que dans l'osmose, c'est l'eau qui se déplace. Par élimination, je sais que la diffusion est un déplacement du soluté.

On veut toujours arriver à l'équilibre entre deux milieux.

Si on se trouve en situation de diffusion, les particules de soluté vont du milieu le plus concentré à celui le moins concentré. On veut équilibrer la concentration des deux milieux, donc celui le plus concentré donne des particules de soluté au moins concentré.

Si on se trouve en situation d'osmose, c'est le contraires. Les particules d'eau vont du milieu le moins concentré vers le plus concentré. On veut encore une fois équilibrer les milieux. On va donc aller diluer avec l'eau le milieu le plus concentré pour arriver à l'équilibre!

J'espère que ça t'aide! N'hésite pas si tu as d'autres questions!

William

Salut,

Je suis un étudiant finissant (et tuteur en chimie) du cégep, je vais essayer de te répondre avec des détails.

En gros, on veut exploiter des propriétés physiques dans un thermomètre pour mesurer une température. Pour le mercure et l'alcool, on veut venir chercher la dilatation de ces liquides. Pour le rayonnement infrarouge, on va aller chercher l'émission infrarouge du corps. Je t'explique en détails.

Le mercure, il est déjà liquide à TAPN (température ambiante et pression normalisée (101.3kPa)). Ça, c'est déjà rare. La majorité des éléments du tableau périodique sont soit gazeux ou solides à TAPN. En fait, le mercure reste liquide entre -39 et 357C. C'est énorme comme écart! Il est aussi très dense (13.6g/L), ce qui donne une belle colonne dans le thermomètre. Il ne mouille pas le verre (contrairement à du miel par exemple qui lui va se coller sur les parois), il conduit bien la chaleur (car c'est un métal), il a une pression de vapeur (à quel point il a tendance à devenir de la vapeur juste en restant assis dehors) très faible, et finalement il a une dilatation thermique très régulière et presque linéaire.

Bon, à quoi est-ce que ça va servir? Et bien puisqu'il résiste à devenir un gaz facilement (pression de vapeur très faible et température d'ébulition très grande), on a une mesure assez fiable. Si on prenait plutôt un liquide volatile comme l'éthanol qu'on utilise pour désinfecter les mains, et bien il va s'évaporer en grande partie lorsqu'il sera utilisé pour prendre une température. Donc, la colonne d'éthanol ne sera pas exactement fiable; une partie de cette colonne est manquante! Il ne se colle pas sur le verre, contrairement à l'eau, alors la lecture est plus précise. Il est très dense, donc même une petite variation du volume donne un déplacement de la colonne qui est visible dans le tube très fin. Il conduit bien la chaleur, donc il va capter facilement une température.

Même s'il est très cool et efficace, il peut quand même laisser des vapeurs dangeureuses et il est toxique pour les cellules du système nerveux. Donc, il est interdit dans plusieurs pays :/

Pour les thermomètres à alcool, on utilise de l'alcool. Ce n'est pas l'alcool qu'on boit. C'est plutôt l'alcool comme groupe fonctionnel de chimie organique. Donc, une liaison carbone-hydroxyde (C-OH). On utilise donc l'éthanol coloré, le méthanol, ou même l'isopropanol (ils ont tous en commun qu'ils contiennent un OH collé à un carbone; le reste, on a juste changé la quantité de carbone et l'emplacement des carbones).

C'est un peu les mêmes principes que pour le mercure. Contrairement au mercure, les fonctions alcools ne gèlent pas facilement (jusqu'à environ -100C dépendemment de l'alcool en question). Donc, on peut l'utiliser même pour des températures très faibles. Encore contrairement au mercure, ils ne sont pas toxiques généralement. Donc, on peut les utiliser dans les thermo chez nous! Ils sont aussi, comme le mercure, très sensibles à des variations de température (forte dilatation).

Même si ça aussi c'est très cool et efficace, la dilatation des alcools est moins linéaire que le mercure, donc c'est moins précis. Les hautes températures, c'est aussi une restriction pour les alcools. Ils s'évaporent autour de 80C et plus :/

Pour ce qui est des thermo infrarouges, on quitte un peu le domaine de la chimie et on va plutôt dans la physique! Comme je suis tuteur de chimie à mon cégep et non pas de physique, ce n'est pas vraiment mon domaine, donc je vais te répondre un peu superficiellement selon mes connaissances. Un prof pourrait te donner une réponse plus détaillée! En fait, tout corps chaud émet un rayonnement électromagnétique, soit le rayonnement infrarouge (IR). Plus il est chaud, plus le rayonnement est intense. Pense aux caméras infrarouges dans les séries télévisées: Quand on essaye de scanner s'il y a quelqu'un dans une forêt sombre ou dans de la brume, on utilise cette propriété physique pour trouver si c'est bien le cas. S'il y a une personne (qui a une température fixe), on va voir une silhouette rouge-jaunâtre sur notre caméra. Dans les thermo IR, on a donc une lentille pour concentrer les rayons IR (un peu comme des lunettes pour bien voir clairement), et une détecteur. Ça va transformer les rayons IR concentrés (énergie thermique) en potentiel électrique. On va jouer avec ces paramètres pour avoir des températures plus hautes ou plus basses. Avantages: pas de contact nécessaire (utile lorsqu'il y a possiblité de contamination (par exemple, pendant la pandémie)), réponse très rapide et précise (pas besoin de lire d'une colonne), et finalement on n'a pas une substance chimique mobile (donc, même si on l'échappe, ce n'est pas vraiment dangeureux. Si t'échappes du mercure... disons que c'est une gaffe sérieuse).

Comme toute chose, même si c'est cool, c'est restreint. En effet, il y a de l'erreur si c'est une surface réfléchissante (comme un métal brillant) car elle va renvoyer de la lumière (UV) également. Aussi, ça mesure la température de surface et non interne. Donc, si tu fais de la fièvre, ta température interne augmente. Or, si je mets un sac de glace sur ton front pendant 10 mins, et là on utilise ce capteur, il va me dire que ton front est plutôt froid/normal. Est-ce réellement le cas? Non; t'as en réalité de la fièvre! Un thermomètre à alcool aurait donc été mieux pour voir ta température.

J'espère que ça t'aide :)

Salut AigleEmpathique8877 😊,

Merci pour ta question!

En fait, le thermomètre qu'on connait aujourd'hui est le fruit d'une évolution spectaculaire qui a duré des centaines d'années. Plusieurs contributeurs ont mis leur grain de sel à cet instrument pour qu'il devienne ce qu'il est aujourd'hui. Voici une ligne du temps pour nous resituer :

1590 : Galilée invente le thermoscope. Cet outil ne possède aucune graduation, on pouvait donc évaluer les changements de température qualitativement seulement!

1612 : Santorio ajoute une échelle graduée au thermoscope afin de l'utiliser pour mesurer la température des patients en médecine. Pour le graduer, il utilise des points de repère, soit la température de la neige et de la flamme d'une bougie!

1654 : Ferdinand II fabrique un thermomètre en verre rempli d'alcool. Il ressemble un peu plus à celui qu'on connait aujourd'hui, mais son échelle restait très imprécise.

1714 : Fahrenheit fabrique le premier thermomètre à mercure 🌡️. Il s'avère beaucoup plus précis que celui de Ferdinand II. Il utilise sur son instrument l'échelle des degrés Fahrenheit, qui est encore utilisé plus aux État-Unis aujourd'hui.

1742 : Celsius met au point une échelle thermométrique qui utilise les degrés Celsius qu'on connait bien.

Donc, l'invention du thermomètre est une constante évolution à travers les années. C'est fou de voir comment le thermomètre a eu plusieurs phases!

Initialement, l'idée revenait à Galilée. Cependant, son utilisation en tant que thermomètre gradué revient plus à Santorio. Dans ta dissertation, je pense que tu peux vraiment présenter l'invention du thermomètre comme une évolution!

J'espère que ça t'aide! N'hésite pas si tu as d'autres questions!

William