I. — LA CALORIMÉTRIE ADIABATIQUE NON ISOTHERME

$ 1. — Une enceinte À, placée dans une cuve B, remplie d’eau, contient le corps C, qui est le siège d’un phénomène thermique à mesurer.

Les soudures s de deux ou plusieurs thermocouples prennent la température Te. du corps C, tandis que les soudures sa prennent celle de l’enceinte, Ta. Les couples sont branchés en parallèle aux bornes d’un galvanomètre (fig. 1).

Aussi longtemps que l'égalité Te — Ta — 0 sera satisfaite, et à condition qu’il ne se produise aucune force électromotrice parasite dans le cireuit thermoélectrique, la déviation à du spot galvanométrique, par rapport au zéro expérimental, sera nulle. Le processus adiabatique est donc caractérisé par les relations : d — 0 ; AT. — AT. L’accroissement de la température de lenceinte est mesurable directement : elle est donnée par la variation de la température du bain calorimétrique. Soit AT cette variation ; soit K la capacité calorifique du corps C. La quantité de chaleur Ag correspondant à cette variation sera Ag — K-AT cal. g.

ILest cependant impossible d'éviter, au cours des mesures de durée toujours assez longue, des déséquilibres momentanés des températures Te et Ta, déséquilibres qui se traduisent par des déviations +3 du spot. Pour réduire au minimum les erreurs qu’entraînent ces écarts d’abiabacité, il convient de s’arranger pour avoir des déviations importantes du spot pour de faibles valeurs de ITe— Ta). La valeur absolue [à| de la déviation dépend : de la valeur absolue de la différence de température ; de la force électromotrice produite dans le circuit thermoélectrique par l'unité de différence de température ; par la « sensibilité au potentiel » du galvanomètre utilisé.

Pour un débit donné, Ag, Te — T4 sera d’autant plus grand que AT</Ag sera plus grand. ;

Supposons maintenant Ag — 0. Nous aurons AT: = 0 ; Te — constant. Pour que à soit nul, il faut que Ta — Te — constante. Ainsi, pour qu'un essai de contrôle « à blanc » donne le résultat correct Aq — 0, il faut que la température du bain ne subisse pas de variations notables au cours de l'expérience.

De tout ce qui précède résultent les conditions générales de construction et de fonctionnement d’un calorimètre adiabatique non isotherme :

Pour que les grandeurs Te et Ts soient définies sans ambiguïté, il faut que les surfaces en présence, du corps C et de l’enceinte, soient chacune à la même température en tous points. L’enceinte sera construite en métal de bonne conductibilité thermique, cuivre par exemple. Quant au corps C, le choix de la matière qui le constitue dépendra de l’ensemble des conditions posées par le problème étudié.

Pour que l’accroissement de la température du corps C par unité de débit thermique soit maximum, il faut donner à la capacité calorifique K la valeur minimum compatible avec les conditions de l'expérience. On a en effet :

RES 6 ALEXANDRE SANIELEVICI

ATe/Ag — ATe/ATe-K — 1/K. Il faut en outre conférer au corps GC une « inertie thermique » aussi grande que possible par rapport aux fluctuations de Ta. On obtient ce but par plusieurs moyens : suspension du corps, au centre de l’enceinte, à l’aide de fils de soie (réduction des échanges de chaleur par conduction) ; évacuation de l’air contenu dans l'enceinte (réduction des échanges par convection) ; forme sphérique et surface polie du corps (réduction des échanges par rayonnement).

Le circuit thermoélectrique devra posséder une force électromotrice spécifique élevée, et sera monté de facon à rendre impossible la production de différences de potentiel autres que celles dues aux différences de température entre les soudures.

Le galvanomètre devra posséder une grande sensibilité au potentiel et un zéro expérimental stable.

Fig: 4: Fig. 2.

Pour que AT soit défini sans ambiguïté, il est nécessaire que la température du système (A, B) soit à chaque instant la même en tous ses points. Le bain sera pourvu d’un système d’agitation continue et efficace. On donnera aussi à enceinte À une masse et une surface extérieure importantes, afin qu’elle puisse jouer le rôle d’homogénéisateur complémentaire.

Pour que la température du système (A, B) ne varie pas avec la température ambiante, le système devra posséder une capacité calorifique assez importante et une bonne protection thermique.

Le système de chauffage du bain devra être maniable, souple et dénué d’iner tie thermique. L’expérimentateur devra donc pouvoir le commander de sa table de travail, en même temps qu’il surveillera le spot. Les quantités de chaleur débitées dans l’unité de temps devront pouvoir varier de façon continue dans

de larges limites, et sans « déphasage » par rapport aux variations du phénomène étudié.

$ 2. — Nous décrirons ici le montage utilisé par nous depuis deux ans, sans mentionner les modifications successives qui nous ÿ ont amené à partir du modèle initial de SwrerosLAwskr. Pour celui-ci, et pour les transformations

que lui ont fait subir son auteur et ses collaborateurs, on se reportera aux pu-

blications citées en note (!#).

a) L’enceinte A, fig. 2, est constituée par un cylindre de cuivre, de 195 mm. de haut, 182 mm. de diamètre, 3 mm. d'épaisseur de paroi, fermé par un couverele vissé à l’aide de 6 vis sur un épaulement de 22 mm. de large et 10 mm. de haut. Un anneau de caoutchoue (15 mm. de large, 3 mm. d'épaisseur) assure l’étanchéité de la fermeture. Deux robinets d'évacuation (l’un sur le couvercle, l'autre sur la paroi du cylindre près du fond) permettent de faire le vide, ou de remplir l'enceinte d’un gaz donné.

A l’intérieur, 4 crochets pour la suspension du massif calorimétrique et. & ressorts d’acier destinés à maintenir les soudures des thermocouples serrés contre la surface interne de l'enceinte, sont disposés, les premiers à la partie supérieure, les seconds à mi-hauteur du cylindre. Une courte tubulure, soudée

Thermomètre PAPE Eau chaude — LS, NZ LULU) OCZ LZ PP & À D BZNù