Depuis quand l'eau bout-elle à 100 °C ?

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L’ébullition de l’eau et la fusion de la glace

L’ébullition de l’eau et la fusion de la glace sont deux phénomènes commodément et communément observables, d’où leur utilisation en tant que repères thermométriques.
Au début du XVIII^e siècle, deux thermomètres occupaient le devant de la scène. Le thermomètre à alcool de Réaumur (1683-1757), destiné à mesurer la température de l’air, attribuait la graduation zéro à la glace fondante et quatre-vingts à l’eau bouillante, réalisant ainsi un intervalle facilement divisible de deux en deux. Le thermomètre à mercure de l’Allemand Fahrenheit (1686-1736) indiquait trente-deux quand l’eau se solidifiait et deux cent douze quand elle passait à l’état de vapeur. Selon la légende, le zéro de cette échelle correspondait à la température la plus basse observée dans la ville de Dantzig durant l’hiver 1709. Plus vraisemblablement, il représentait la température minimale réalisable à l’époque à l’aide d’un mélange de sel et de glace. Quant à la graduation cent, elle indiquait la température du corps humain.
Vers 1742, l’astronome et météorologue Anders Celsius (1701 -1744), professeur à l’université suédoise d’Uppsala, proposa une échelle centésimale dont le zéro était le point d’ébullition de l’eau (au niveau de la mer) et la graduation cent son point de congélation. Pourquoi ce thermomètre à l’envers ? Parce que dans les pays nordiques la notion de froid était pour le moins aussi importante que le concept de chaleur. Et que le thermomètre de Celsius réglait du même coup le problème des très basses températures, le recours aux nombres négatifs n’étant pas encore ancré dans les habitudes.
Par la suite, le successeur de Celsius et les concepteurs de thermomètres de Stockholm remirent l’échelle à l’endroit. En France, malgré le soutien du botaniste Linné, d’origine suédoise lui aussi (il tenta d’ailleurs de s’approprier la paternité de l’invention), la graduation Celsius redressée (Celsius Novum) n’eut gain de cause face à celle de Réaumur que sous la Révolution, quand les Conventionnels décrétèrent l’adoption d’un système métrique décimal.
De nos jours, les métrologues ont renoncé aux repères de l’eau bouillante et de la glace fondante, parce que trop tributaires de la pression atmosphérique, le premier surtout. Les laboratoires utilisent le point triple de l’eau, pour lequel liquide, vapeur et solide coexistent et dont la température est de 0,01 °C, réalisable avec une précision de 0,15 millième contre deux millièmes pour la fusion de la glace. La température du zéro absolu, la plus basse que l’on puisse théoriquement atteindre et qui correspondrait à l’immobilité parfaite des Homes, a été fixée à -273,15 °C lors de la dixième Conférence générale des poids et mesures de 1954.