DES TEMPÉRATURES

Théorie.

L'emploi des couples thermo-électriques présente dansbeaucoup de circonstances de grands avantages sur les procédés thermométriques ordinaires, notamment lorsqu'il s'agit de déterminer de faibles différences de température dans des espaces très rétrécis. Avec un couple convenablement choisi et un galvanomètre très sensible, un excès de 1° peut correspondre à une déviation de dix à quinze divisions du cerde gradué.

Par malheur, il existe une telle instabilité dans les états moléculaires qui déterminent les courants thermo-électriques, que Ton n'est jamais sûr d'obtenir un courant d'une intensité constante quand on met à plusieurs reprises les deux soudures aux mêmes températures. Il en résulte que la courbe de graduation des indications du rhéomètre en fonction des différences de température des soudures doit être vérifiée et refaite fréquemment (*).

Cet inconvénient a amené les physiciens à renoncer à l'emploi des couples thermo-électriques : les physiologistes en ont tiré cependant un excellent parti, et il semble qu'en

(*) Mémoires de V^icadémie royale des Sciences, t. XXI, p. 2^o; i8'i7.

llXXyiII* ■. . — EMPLOI DBS COUPLES THERMO-fiLBCTRIQUES. l5l

Qant compte de quelques observations de M. Rossetti O» on aisse recourir souvent à ce procédé de mesure des tempéraares.

Description.

Aucune combinaison niétaliique ne donne lieu à un courant plus intense que le bismuth et l'antimoine, mais la nécessité de former des points de contact d'étendue très limitée entre les deux métaux et d'éloigner les soudures le plus possible des rhéophores ne permet guère l'emploi de métaux aussi cassants, qu'on ne peut étirer en fils. M. Rossetti a donné la préférence aux trois couples fer-cuivre, fer-packfong et acierpackfong; le couple fer-platine fournit aussi de bons résultats.

n est indispensable que les soudures aient la plus faible masse possible. La forme des aiguilles peut être extrêmement miée, suivant le but qu'on se propose; mais on doit toujours chercher à rendre l'appareil thermo-électrique symétrique dans toutes ses parties.

Les modèles les plus répandus sont ceux de Becquerel et de Dutrochet, représentés ci-contre (Jig. 49). Les serre-fils sont le la même substance que les éléments du couple et les conlucteurs; on emploie la disposition deldi/lg. 5o pour relier le galvanomètre G aux deux soudures. Deux fils de cuivre réunissent les bornes de l'instrument aux serre-fils de cuivre, un Bl de fer ferme le circuit entre les deux éléments fer : A étant la soudure exploratrice, B sera maintenu à une température constante.

Le type représenté par la fig. 5i est très commode en certains cas. Les deux fils hétérogènes SA et SB sont soudés l'un 'à Tautre en S ; leurs extrémités A et B sont reliées d'autre part à deux fils de cuivre AC et BD, de très grande longueur, destinés à être rattachés aux bornes du rhéomètre. Les joints A ^tB constituent la seconde soudure de l'instrument, en vertu de la théorie de la chaîne thermo-électrique ; pour les tenir à

k) Annalts de Chimie et de Physique, 4* série, t. XIII, p. 68; 1868.

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une température constante et bien connue, on les renferme

Fig. 49.

Fig. 5o.

dans un tube de verre rempli d'alcool ou d'huile de pétrole,

qui enveloppe le réservoir d'un thermomètre sensible. Ce tube est entouré, ainsi que les fils, d'une gaine EFGH isolante au doable point de vue thermique et électrique.

M. Rossetti a reconnu la nécessité d'introduire entre le galvanomètre et le couple un commutateur qui permette de faire traverser le fil du galvanomètre par le courant dirigé successivement suivant les deux directions, de sorte que l'aiguille dévie tour à tour ^ droite et à gauche du zéro. On prend à chaque détermination la moyenne arithmétique des deux lectures. Cette simple disposition introduit une grande précision dans les mesures et elle supprime les irrégularités qui avaieiR désespéré Regnault.

Avec un galvanomètre médiocrement seiB sible, une division représente un dixième d degré dans le couple fer-packfong et un cii:»

quième dans le couple fer-cuivre ; mais l'appareil perd de ^

SIXTIII"* M. — EMPLOI DBS COUPLES THBlMO-tLBCTRIQUBS. l53

sensibilité à mesure que la température s'élève, parce que les mêmes accroissements de différence de température des deux soudures ne produisent pas des variations proportionnelles dans les courants engendrés; au contraire, ces accroissements diminuent assez rapidement, et dans le pyromètre magnétique de Pouillet la déviation ne dépasse pas cinq divisions pour une différence de loo*» des deux soudures de l'élément thermo-électrique.

Pour s'épargner bien des mécomptes, on évitera de toucher avec les doigts les deux bornes du galvanomètre, de crainte qu'au contact du cuivre rouge avec le laiton il ne se produise une force électromotrice par suite d'une différence de température. Les mêmes précautions seront prises pour les fils conducteurs dans la partie qui avoisine les soudures, pour empêcher toute réaction par conductibilité.

M. Gavarret a indiqué la méthode suivante (*) de gradualion du galvanomètre :

« L'une des soudures est placée dans un bain d'huile à la température de l'air ambiant, l'autre dans un second bain d'huile, dont la température est un peu supérieure à celle de l'atmosphère et qui se refroidit très lentement. Des thermomètres très sensibles donnent à chaque instant la température de ces deux bains. L'aiguille, d'abord écartée de sa position d'équilibre, rétrograde vers le zéro de la graduation du galvanomètre à mesure que le bain d'huile se refroidit et tend à se mettre en équilibre avec le premier. »

11 reste à noter la moyenne des positions de l'aiguille à droite et à gauche du zéro pour une différence de température déterminée, et à construire la courbe de graduation ou à ^Iresser une Table. Les raisons qui nous avaient fait observer les arcs d'impulsion au lieu des déviations définitives ^'existent plus ici, et l'opérateur ne doit relever que les positions fixes de l'aiguille, qui sont du reste atteintes très rapidement.

( ) Gavarhet, De la chaleur produite par les êtres DÎvants, p. 37.

l54 CHAP. IT. — CHALEUl RATONNAlfTB.

Manuel opératoire.

L'une des soudures étant maintenue à une température constante dans un bain liquide, il n'y a qu'à introduire la soudure exploratrice dans le milieu dont on cherche la température et à observer les déviations correspondantes de l'aiguille, en faisant jouer le commutateur. La courbe de graduation ou la Table donnera aussitôt l'excès de température d'une soudure sur l'autre.

Dans la soudure chaude, le courant va du cuivre au fer.

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