CHOCOLAT

CHRONOMETRES.

lort ingénieux employé pour lever les voitures légères, et qnî 'consiste (tig. 3465) en un chevalet à deux pieds, portant un axe qui est traversé par l'«il d’un levier dont le petit bras est articulé avec une longuo pièce do bois dont l’autre extrémité porto à terre. Le mouvement du grand bras luit lever la pièce de bois sur laquelle appuie l’essieu de la voiture et élève celle-ci. Le petit bras de levier pouvant dépasser la verticale, la voiture reste soulevée pour le nettoyage des roues, le démontage des boites, etc., etc.

CH1A)RÔF0RME. Nom donné à un éther chloré i qui, ou contact d’uue dissolution alcoolique de potasse, | donne du chlorure de potassium et du formiate de potasse. Il s’obtient par la réaction de l’alcool sur le ; chlorure do chaux, et se sépare de la liqueur par une ; distillation.

Le chloroforme est liquide, incolore, d’une odenr éthérée très- agréable, d’une saveur sucrée. Sa densité à 48° est de 4,18. Il bout à 60u,8; la densité de su vàpctir est de 4,2 ; il brûle avec une fintnmc verte.

I -c chloroforme produit, à un plus haut degré que l’éther, les effets d'ivresse propres nnx produits alcooliques, d'anesthésie, qui ont été mis à profit pour rendre insensible & la douleur dans les opérations chirurgicales.

A une époque ou l'on pensait devoir retirer de trèsgrands résultats pour la navigation, de la machine à vapeurs combinées, et lorsque la facile inflammabilité des vapeurs d’éther semblait le grand obstacle qui s’opposait à leur adoption, M. Lnfond, officier de marine, avait substitué avec succès le chloroforme à l’éther. L'expérience prolongée a montré que le chloroforme attaquait les condenseurs tubulaires en cuivre employés dans ecs machines.

CHOCOLAT. Iji fabrication du chocolat a pris, en France, depuis quelque* années, une grande extension, et les appareils à l'aide desquels on l'a rendue facile ont atteint une grande perfection. Nous citerons parmi les principaux :

Les moulins coniques en granit pour brover le cacao; les deux surfaces flottantes sont taillées en spirales, les spirales dn cône n’étant entaillées que sur uno très-petite étendue du cône, assez pour saisir et entraîner lo cacao.

I-os mélangeurs, composés do deux meules en granit tonrnant aus*i dans unq auge en granit. La matière est continuellement ramenée sous les meules par des roulettes en forme do versoirs de charrues, qui servent aussi à la mélanger.

Iji machine h broyer lo chocolat la plus répandue est la machine h trois cylindres de granit que nous avons décrite à l'article broyer. On y a adapté de* couteaux en quartz de Finlande, pour éviter le contart du fer avec le chocolat. Quelquefois on multiplie les broyetris, surtout quand on empluio le* rouleaux coniques tournant autour d’un seul arbre. On emploie des broyeurs à des étages superposés, de huit rouleaux coniques chacun. 11 y a ainsi 24 génératrices do contact qui opèrent le broyage.

Enfin, comme machine lort ingénieuse et fort curieuse, nous décrirons la machine à peser et mouler le chocolat, mise h l’Exposition universelle par M. Dcvinck, fabricant à Paris.

Lu pâte, étant introduite dans un distributeur, est amenée au dehors de celui-ci par une vis sans fin, employée pour la première fois par M. Devinck, et qui est reconnue maintenant être le seul appnrcil propre à extraire convenablement l’air. Cette vis débite le chocolat dans un tambour vertical, muni sur son pourtour de cavités, dans lesquelles circulent des pistons. Les pistons opposés sont reliés par une mémo tige de cette façon : à mesure que l’un des pistons, placé en ^ fnce de la vis son* fin, recule sous la pression de la

pute qui remplit la cavité, le piston -opposé refoule au dehors le chocolat qui avait rempli le vide corrcspon-' dant. Cette opération se reproduit à chaque instant, lo tambour tournant continuellement devant le distributeur, devant lequel il s’arrête chaque fois, pendant le temps où il se charge de chocolat. Le boudin de chocolat, à sa sortie du tambour, est saisi par le contour d’une roue verticale en bois , qui l'entraîne sur un petit chemin incliné jusque sur la table de moulage et dressage. Le contour de cette roue forme saillie sur le milieu, et, de cette manière, il entraîne mieux le boudin. La table de dressage porte sur son jxmrtour un assez grand nombre de moules, en forme de tablettes, sur lesquels chaque boudin est recueilli successivement. Cette table est animée d’on mouvement de rotation, et deux roues u galet», tournant en sens inverse, communiquent, à l’aide de cames, un mouvement de vibration continuel ii tous les moules. De cette façou, le boudin s’étale successivement à mesure qu’il est entraîné par la table, ot avant d'avoir fait un tour entier, il est entièrement étalé. Arrivé h la fin de sa révolution, le moule est enlevé par un mécanisme trèssimple ot amené sur une espèce de chaîne sans fin qui le descend de suite dans la cave, où s'achève le refroidissement.

11 est ii remarquer que ton* les mouvements sont commandés par les pistons du tambour, qui font mouvoir d’une part ce tambour lui-même, et d’autre part In table et le* roues h galets. 11 çn résulte un avantage, c’est que, si le distributeur manquait de chocolat, l'appareil s’arrêterait de lui-même et lie fonctionnerait pas inutilement.

Cet appareil est très-bien conçn et fonctionne parfaitement bien. L’emploi de la vis pour expulser l’air o-t capital, puisque c'est le seul moyen qui réussisse n le elmsser convenablement. Le dressage des boudins en tablettes s’eflectue d’nne manière continue, ce qui fait qu'on peut s'arranger de mauièro que ce moulage n’ait lieu qu’à la température la plus basse possible, d’où résulte un grain bien meilleur pour le chocolat. Cet effet est encore favorisé par la descente immédiato des moules à la cave. Enfin, la main do l’ouvrier est complètement évitée.

CHRONOMETRES et PENDULES. Méthode proposée ptir M. Lieustou pour In obterrationi qui demandent une r/rande précision. — loi parfaite régularité de la marche des appareils chronométriques est le but qu’on so propose d’atteindre pnr tous les soin» apportés h remédier à toute» les causes de variation dan* ln marche, par suite des variations de température notamment. damai* on n'avait pensé qu’il pût exister uno autre voie pour arriver à la précision. On doit donc une grande obligation & M. Lieussou, ingénieur-hydrographe d’un grand talent, mort bien jeune, d avoir ouvert une voie nouvelle consistant h apprécier la valeur de faible* variations qu’on ne sait pas éviter aujourd’hui, de manière il obtenir de» chiffres tout aussi exacts que »i on était parvenu à y remédier.

C’est, non» croyons, entrer dan» une voie trèft-bonno et déjà suivie pour toutes les observations physique» de grande précision, que de faire résulter le chiffre définitif d'une observation, non pas d’une seule lecture, mai* d’une formule d’interpolation, dan6 laquelle se trouvent figurer los éléments qui influencent l’appaieil qui fournit les indications. C’est surtout aux chronomètres marins que les observations de M. Lieus- 6on sont applicables, non pas parce qne la méthode n’e*t pas générale, mai* parce que son emploi serait de fnible utilité dans d’autres cas, ainsi que nous allons lo voir. Non* laissons de côté, bien entendu, le* pendule* et montre» pour l’usage civil, pour lesquelles la grandi; précision n’est pas récliunée, oü celle ci est souvent sacrifiée à des convenances de nrndc et de l*on marché.

CHRONOMÈTRES

Nous suivrons pas à pas te travail de M. Lieussou, qui nû se trouve que dans un recueil de mémoires d’hydrographie qui n’cst pas très-aisé & rencontrer.

Des cause» de variation île» appareil» chronométriques. — Dons les horloges, le moteur est un poids et le régulateur un pendule.

L'épaississement des huiles semblerait devoir diminuer l'oscillation du pendulo qui reçoit une moindre impulsion; mais sa masse étant très-grande et l’amplitude des oscillations ne dépassant guère 2 degrés, cet effet est en réalité insensible dans l’espace d'une année.

Quant aux variations de la durée des oscillations eu raison des variations do longueur, ou y remédie par le* peudules compensateurs dont ou peut a l'aise varier la disposition ; les pendules à grille de longueur considérable ou h mercure permettent d’obtenir des résultats assez précis; toutefois, dans la pratique, le but n'étant jamais atteint d'une manière absolue, dè9 lors, suivant que la compensation est trop forte on trop faible, la marche do l'horloge (les variations avec l'heure vraie ) croit ou décroît si la température augmente, et vice rend si elle diminue.

Dans les chronomètres, l’effort du ressort moteur diminue à mesure qu'il sc déroule; mais en même temps, grâce h la fusée, il agit sur un bras de levier plus grand, do telle sorte que l'impulsion qu’il imprime au rouage rostc sensiblement constante.

Le moteur et le régulateur exercent leur action l’un sur l’autre par l’intermédiaire do la roue d’échappement, disposée de telle sorte qne le moteur restitue au balancier la quantité de mouvement qu'il a perdue a choque oscillation par le frottement et U résistance de l’air. Les oscillations, conservant la même amplitude, ont la même durée.

L’épaississement des huiles qui a lien avec le temps, en augmentant la résistance pendant que l'impulsion reste constante, tend à diminuer l’amplitude des oscillations» La masse du balancier étant fort petite et l’amplitude des oscillations fort grande, cet effet est naturellement considérable; ainsi, en moyenne, l’amplitude étant do 415 degrés quand les huiles sont fraîche*, n’est plus que de 33ü lorsque les huiles sont âgées de trois ans.

Dans la pratique, un spiral ne peut rigoureusement assurer l’isochronisme des oscillations pour d'aussi grandes variations ; par suite la marche d'un chronomètre doit varier avec l’Age des huiles.

La chaleur, en altérant le* dimensions du balancier et la constitution physique du ressort spiral, sous l'action duquel il oscille, change notablement la durée de» vibrations ; on cherche à annuler cet effet en fixant, aux deux extrémités d’un, diamètre du balancier, deux lames demi-circulaires formées de deux métaux inégalement düatables soudés ensemble et portant chacun une petite masse ; le centre de gravité de chaque arc se rapprochant ainsi du centre d’oscillation à mesure que la température augmente, la durée do l’oscillation diminue.

On peut donc déterminer par tâtonnement la position des masses , de manière quo les oscillation» du balancier aient la même durée à deux températures très-difféfenteB; toutefois, comme le retard produit par l’altération du ressort spiral, et l’avance résultant du raccourcissement du balancier, varient avec la température, d’après de» lois inconnues, mois nécessairement différentes, ces deux effets peuvent s’annuler lorsque la température varie de 0 à 30 degrés , par exemple, san« qu’on puisse conclure qu’ils s'anpule- Tont si elle s'élève de 0 h 5 degrés.

En effet, la position des masses compensatrices ayant été déterminée de manière que la marche du chrono-< mètre soit exactement la même aux teufpératnres f , et

CHRONOMETRES. 411

it , l’observation constate .que la marche est maxima à la température moyenne T = ^ ^ ; et que cette

marche maxima diminuo do quantités égales pour un même écart de température, en plus ou en moins, h partir de T ; Il e»t dès lots naturel de dire que le corapcusatcur e-t réglé n la température T, sans se préoccuper des températures f| et ft, équidistantes de T, qui ont servi h ce réglage.

Il suit de ce qui précède quo si on peut concevoir théoriquement une pendule h marche invariable, on no saurait mémo concevoir, d’après le mode netucl de construction, un chronomètre à marche constante; et l'on peut établir :

4” Que la marche d’une pendule est sensiblement indépendante de l’âge des huiles, mais qu’elle varie quelque peu avec la température ;

2" Que la inarcho d'un chronomètre varie à la fois avec l’âge des huiles et avec la température.

Voyons maintenant par quelles formules empiriques on peut remplacer les lois inconnues qui lient la marche de ces appareils n la variation des huiles et des températures , seules quantités variables qui influent sur elles, car s’il s’agissait d'absence de solidité, de déformation des pièces, les appareils devraient êtru non corrigés, mais remplacés.

Disons d'abord comment M. Lieussou est arrivé aux formes do fonctions qu'il a adoptées, comment l’observation les lui a indiquées; nous verrons plu» loin comment les expériences les vérifient.

Chargé du servico des chronomètres au Dépôt de la marine, il a d'abord cherché à reconnaître la loi des variation» qu’il reconnaissait.

• En prenant les intervalles du temps pour abscisses et le* températures diurnes observées à chaque époque pour ordonnées, on obtient la courbe dos températures diurnes. En prenant les mêmes abscisses et pour ordonnées les marches diurnes, on obtient do même la courbe des marche» diurnes.

La comparaison de la courbe des marches diurnes avec la courbe des températures diurnes a révélé deux fait» remarquables :

4° Les points de la courbe de» marches, dont lé* ordonnées représentent de* marche* diurnes observée» à une même température, sont sensiblement en ligne droite ;

2° Les diverses lignes droites, obtenues en joignant sur la courbe des marches les point* correspondant aux températures égales, sont sensiblement parallèle* entre elles.

Par conséquent • 4° l’inclinaison b de ces parallèle» sur l’axe des x représente la variation de marche à une température constante , sous l’action du temps écoulé ; 2° la distance de ces parallèles, comptée sur les ordonnées, représente les variations do marche, à une même date, sous l'action du changement de température ; il suit do là, qu'en coupant lu courbe des marches par la série de» parallèles isothermes correspondant aux divers degrés du thermomètre, l’accroisnemeut de l’ordonnée, en passant d'une abscisse à l’autre sur la même parallèle, donnera le changement de mnrdtO dû au changement’ do date, tandis que l’accroissement de l’ordonnée, en passant d'une parallélo à l'autre sur ln même abscisse, donnera le changement de marche dû au changement de température.

Les droites isothermes, tracées sur la courbe des marches d’une pendule, sont parallèles à l’axe des abscisses; leurs distances, comptées sur l'ordonnée, sont sensiblement proportionnelles aux différences de température. Il en résulto que, a étant la marche do la pendule à zéro, la marche m h t° sera : m» =r a* -h e* t”.

CttRONOM ETRES.

I^î système «le» parallèle* isotherme*, tracée» sur la rourlie" «les marche* d’un clirom mètre , a une inclin ai son trè*-mnr«|uée sur l'axe des abscisses; il présente une parallèle inaxiina corre-pomlant t\ une certaine température T spéciale à chaque chronomètre,

, et une coïncUleuce sensible entre les «leux pornl- - lêles .<.rre-pondunt à «leux températures quelconques • jT+K ft (T — K; équi<li*tautcs de T, dont l'écart à la jmrnllMe maxima, compté sur l’ordonnée, est proportionnel à K*.

Si donc a est la marche initiale ohscrvéc h T*, ft l’indinab««n des parallèle* isothermes sur l'axe de» x, et r le rapport constant entre les écarts de» parallèle* à la parallèle maxima et le carré des écarts do* températures h la température T", sa marche a T", à une date quelconque « ser^ a 4- 6x, et la marche m à la rapine date x et à lu température 1° sera :

m* = o» 4- 6* x — r* (T° — IJ*.

régi mk mus pendule». — L'équation de la marche «l’un o pendule sera représentée d’une manière convenable par une fonction de la température I de la formo m ss n 4- cl. l<e» deux constante* a et r, qui entrent dans cette équation et dont les valeurs différente* pour chaque pendule constituent son régime spécial, seront déterminées par l'observation «le deux murche* moyenne- quelconques correspondant à des températures trèsdifférente». *'

Soient m , et m , , r , et l#, les températures moyenne* observées, on a le* deux relations >n, = a -j- c I,, wiJ = o4-'*<*i doUl

r = — — 1 o = 5|m|4-m, — c (l|-Hf) |

qui donnent les constantes c et o en raison de deux marches et deux températures moyennes pour un intervalle quelconque ; elles les donneront d'autant mieux que cet intervalle sera plu* grand; en observant, par exemple, les marche* et température* moyenne* en six moi», observée» en hiver et en été, on le* obtiendra avec une grande précision.

KW- Ces formule», appliquées à la pendule 4367 Rrêgnct, h laquelle les chronomètre» suivi* au Dépôt de la marine sont comparés, ont fourni les résultats suivant» : Première période : les huiles dataient de 7 à 8 an*.

Dates.

lUmiUn.

tut •**««».

lirrk*

mous»*

Traptriian

4 M octobre 1 830

152 jour»

4*f mars 4851. .

154 jours

2 août 4851 . . .

D’où l’on déduit : c =

== — 0*,80, ot

Seconde période d’ol. Nervations, alors quo le* huile» venaient d'Otrc renouvelée*.

Dalos.

IjUmjUm.

tnt Sur».

■art»*

" seplcm. 1851

482 jours

" mars 4852. .

" septembre . .

184 jours

D’où l’on déduit e = — 0*,084 : os= 4- 2», 65, et par conséquent m = -+- 2*, 65 — 0*,0U! f.

En ayant ainsi déterminé l’équation d’nne^pendulo (et l'observation, portant sur un seul mois, donne sensiblement le* mémo» valeur* pour le* constantes a et c que l’emploi de deux marche* et de deux température» moyenne» en six moi»), on pourra calculer les marche* do la pendule. M. Licussou donne, «lans sot* mémoire, cette comparaison pour la pendule du Dépôt

CHRONOMETRES.

et pour celle de l'Observatoire de Toulon, pour des marche* moyenne* en un mois, ou de dix en dix jour*. H nous -utlira de dire que la différence entre la marche observée et la marche calculée n'est jamai* que «le quelque* centième* de seconde et ne dépasse jamais 20 centième», et par suite l'équation est convenable pour donner la marche de In pendule, au moyen d'nne «impie observation thermumétrique, u 0»,2 près, c'est-à-dire avec luie précision comparable à celle quo comporte l'observation directe.

Rtyiine général d'une /*en dule. — Dans la formule

-j-rf, la constant» a est la marche à 0° ; elle *o conserve invariable tant que l’on no change pas la longueur du pcndulu.

lai comptante c est la variation de marche pour un accroissement de température de 4°; elle *e conserve invariable tnnt que l’on ne modifie pas l'appareil compensateur.

Pour qiie l'heure d’une pendule s’écartât le moins possible de l'heure du temps moyen, il faudrait que sa marche à la température moyenne du lieu 0, c'estn-dirc m, = u -f- rô, rat nulle. Ce résultat poursuivi par tâtonnement, en faisant varier la longueur du pendule, n'est jamais rigoureusement atteint; ainsi, le* deux périodes d’observations qui ont précédé et suivi le renouvellement de» liuiles do la pendule du Dépôt ont

conduit aux deux équations ; m» = — 0»30 — t, m* = 4- 2*65 — ~ I, la marche à 45", température

moyenne de l’Observatoire du Dépôt, était s Pour la première période , m» = — 0\80 -

= — 2* ,05 ; pour la seconde , m* =a -f- 2*, 65 — — a 4- 4», 40.

Le pendule était donc trop long avant le renouvellement des huiles et trop court après; ces imperfections du réglage du pendule avaient pour résultat : dan* le premier cas, un retard de 2*05 par jour ou do 42' 28” par an, et, dans le second cas, uno avance do 4*40 par jour ou de 8’ 34” par an.

Nous ne suivrons pas M. Licussou dan* la discussion de» méthodes à employer pour déterminer le régime moyen annuel de* pendule», par des moyens analogues à ceux que uotis étudierons pour les chronomètre*. Pour une pendule qui reste dans tvn ol*scrvntoire, les véritables corrections doivent toujours être obtenue» par de» observations directe», et Jn question n'a plu» la même importance que pour un chronomètre emporté à hord d’n» navire qui s'éloigne du point de départ.

Disons aussi que le* moyen» d’obtenir une grande précision avec les pendule* étant très- grand*, l'observation directe entre deux déterminations astronomique» est suffisante. L’appareil compensateur réclame seul quelques perfectionnement*; les compensateur* tubulaire» à mercure résoudront probablement le problème, en donnant aux tnhes une direction qui fasso correspondre les effets do la dilatation avec les variation» d'isochroniam» produite» par le changement de longueur du pendule.

lUhilMK I>ES CnROXOMKTREII.

Détermination des constantes qui entrent dans /'équation de la marche d'un chron omètre.

L’équation générale de lu marche d’an chronomètre en fonction dn temps et «le 1» température, considéras comme des variables indépendantes, est

ro* = »• 4-f* — «• (T- — l°J».

En laissant de côté la route qui amené M. Lietu-

CHRONOMÈTRES

< IinONOMÈTRES.

•ou ù cctto forme, elle «cm volontiers admise comme formule empirique, In variation do température modifiant le rayon du balancier, et faisant par suite varier sa force vive qui varie avec lo carré de* vitesses. Nous verrons plus loin comment elle *© yériffe par l’observation.

I.es quatre constantes a, b, c et T, qui entrent dans cette équation et dont les valeurs particulières à chaque chronomètre constituent son régime spécial, seront déterminées au moyen de quatre mnrrhos quelconques obsorvées à des températures et K des époques différentes. Soient m , m, m , m, les quatre marches diurnes observées aux températures t, l, t4 ; en les supposant, pour faciliter le calcul des constantes, séparées par des intervalles égaux h, on a les équations do con • dition :

"»,= « + b— c(T— /,)* m, =a + hb — c (T — I,)* m5=a 4-2AÔ— c(T— I.)*m«=a4-3M — c (T— 1«)* d’où l’ôn tire m, — 2ro, -J- m. = — c ( I.*— 2f, *4-/,*

mt— 2m5 -4- m4 =* — c (I,*— 2 laf-

— IM-MÎ

— V ~ -T (<»-+■ tt - tt—tt )}

»». d-w» — m.+m, = ia-i-dh!) — c f(T — «,)* 4- (T — O' -f-(T — IJ* d- (T - 1,)’].

Représentant les terme- de ces équations par des symboles pour abréger, et lisant • a = — c (€ — 2T?)

a’ «= — c (£ — 2Tf ) *

a" «= 446 — c (€* — 2Tt”)

%" «= la d- «46 — c ( (T — ltp d-(T — f,)» + * (T-«s)*-HT-»4)‘], ' ^ *

ces relations conduisent aux expre-sion* sui\ :mté*

(T (T -M'Il.

» Il

Pans un observatoire, «les observations do 10 en 10 jours sont 4 peu près suffisante.- ; des obsbrv.it on» • " mensuelle* sont préférables et fouruis. ent un degré do précision plus élevé.

Ainsi, M. Lieussou , obtenant un chronomètre n° 200 do M. NVinnerl, a trouvé, pour le mois d’oc- " * tohre 1847, janvier, avril et juillet 1 848,. lo* chiffres suivants :