XYII« M. — ÉTUDE DE LA DILATATION DES ENVELOPPES

lions dans des conditions identiques et sans entraîner de nouveaux frais. C'est un avantage du vernier amovible.

Résultats.

Coefficients de dilatation linéaire.

De 0 a 100. De o À 200. De o à 3oo.

Platine . . .

Cuivre —

Fer

Verre

lOl

Argent. . .

Plomb....

Zinc

Laiton

Les métaux suivent dans leur dilatation une marche plus rapide que celle du thermomètre à mercure.

En faisant de la règle de Borda un thermomètre, Dulong et Petit trouvèrent que 200 <* du thermomètre à mercure correspondent environ à 3io<» du thermomètre métallique.

XVIP MANIPULATION.

ÉTUDE DE LA DILATATION DES ENVELOPPES DE VERRE PAR LE THERMOMÈTRE A POIDS.

Théorie.

Soit une enveloppe de verre contenant à zéro un poids de liquide P : vient-on à élever sa température à t degrés, il s*en déverse un poids/?.

En exprimant que la capacité du contenant est égale au volume du liquide qu'elle renferme, nous trouvons la relation

P (i + KO = (P -/>) (i 4-SO,

7© CHiP. IT. — DILltÂTlOKS.

dans laquelle K est le coeiîicient de dilatation de l'enveloppe et 3 celui du liquide.

De cette équation on peut tirer K, si 5 est connu, ou bieo S, si un essai préalable a donné K; enfin, lorsque K et S sont déterminés, cet instrument permet de mesurer la température t, ainsi que l'indique son nom de thermomètre à poids ou à déversement.

Pour étudier la dilatation des enveloppes de verre, nous remplirons le thermomètre de mercure ; Regnault en a déte^ miné les coeflicients moyens de dilatation S.

Entre o et 5o o.oooiSoS

Description.

L'enveloppe, de forme cylindrique, de ©".oiS de diamètre

sur o", I de hauteur, se termine à sa partie supérieure par

TLyii* M. — Etude hb la dilatation dbs entbloppbs. 71 un tube capillaire recourbé deux fois à angle droit; ce tube doit être assez court pour qu'on n'ait pas à tenir compte de la faible différence de température qu'il peut présenter par rapport au réservoir. L'instrument contient de 35op' à 4oo«' de mercure. Un appareil spécial (Jîff. 24) permet de maintenir toujours réunis le thermomètre et la coupelle de déyersement; ils sont engagés tous les deux dans un support circulaire qui forme le couvercle d'un vase cylindrique faisant tour à tour l'office

^"vnumu^^^^Lm 1

«le réfrigérant et de bain-marie. Ce môme support peut être placé sur le plateau de la grande balance Deleuil.

Une corbeille à treillis A (Jîg: a5) reçoit le tube et le godet pendant l'opération du remplissage : cette sorte de grille peut être enfoncée dans un cylindre de fer B chauffé au rouge sur un fourneau, de manière qu'en cas d'accident il ne se perde pas de mercure.

L'air ayant d'abord été dilaté parla chaleur, on soulève l'instrument pour que le refroidissement fasse pénétrer dans le tube une certaine quantité de mercure; puis on le redescend et l'on chaufTe jusqu'à l'ébullition.

72 CHAP. lY..— DlLÀTATIOlfS.

Dulong et Petit recommandent de reproduire deux ou trois fois de suite TébuUition^ afin de purger entièrement le thermomètre d'air et d'humidité.

Il est prudent de chauffer le mercure de la coupelle, sinon Tafflux du liquide froid briserait le verre.

Manuel opératoire.

1° Le thermomètre est lavé, essuyé et desséché ; la coupelle est nettoyée et séchée, ainsi que la plaque de support. Le tout est porté sur le plateau de la balance : on y adjoint 5oo6' et Ton fait la tare, le tube étant ouvert.

2^ Après avoir rempli le thermomètre, dont la pointe ne cesse de plonger dans le mercure de la coupelle, on le porte dans la glace fondante. A mesure que le thermomètre se refroidit, le mercure se contracte et aspire le liquide du godet; au bout de vingt minutes environ, on peut admettre que l'enveloppe de verre est pleine de mercure à zéro. A ce moment on vide le godet, on l'essuie et on le replace sous la pointe effilée du tube ; puis on porte tout le système sur le plateau de la balance, après l'avoir très soigneusement lavé et desséché. On attend quelque temps encore pour que le thermomètre reprenne la température ambiante ; le mercure qui se déverse dans le godet n'échappe pas à la pesée. Pour retrouver l'équilibre, il faut remplacer les 5oos' additionnels par un poids moindre, qui diffère du premier par le poids P du mercure introduit dans l'enveloppe.

3^ Le thermomètre est reporté dans le bain-marie et chauffé à 100% par exemple. Il s'écoule du mercure dans le godet : on l'en retire, puis on procède à une nouvelle pesée. Pour rétablir l'équilibre, il faut ajouter un poids p : c'est le poids de liquide déversé.

Remarquons que P et /? ont été déterminés avec la même sensibilité absolue, mais non pas avec la même sensibilité relative; c'est pourquoi quelques physiciens modifient la marche de l'expérience en pesant directement le mercure déversé sur un trébuchet sensible au milligramme.