CALOaiHËTBE SB ■. BERTHELOT

— Dans ses expériences de thermochimie, M. Ber* thelot s'est servi d'un calonmèlre où les précautions prises contre le rayonnement sont plus ellicBces que dans l'appareil de Regnault, grâce à l'emploi d'une enceinte à température invariable.

Le calorimètre proprement dit est kn. tsi.

un vase cylindrique GG (fig. 258) en platine très mince et bien poli extérieurement ; il repose sur trois pointes de liège placées au fond d'un second vase EE plus large et plus haut, en laiton argenté. Celui-ci est contenu k l'intérieur d'une enceinte de fer-blanc HH à double paroi. Entre ses deux parois, se trouve une masse d'eau assez considérable, qui maintient uno température constante pendant la durée d'une expérience. Enfin, un feutre épais, très mauvais conducteur de la chaleur, entoure l'enceinte de for-blanc.

Chacun des trois vases GG, EE, HH, possède un couverele spécial C, C',C"i percé d'ouvertures convenables pour laisser

passer le thermomètre du calorimètro 0 et l'agitateur. Lo couvercle du calorimè' tre ne sert qne dans cerlaioes etpérieoces.

La tempera lun do l'eau coQleooc eiiti-e les deux parois de reaceinte est rendue uaironne ik l'aide d'un ugii*leur annulaire A.U; elle est donnée par un Ihermoraèln; (.

L'emploi d'uat enceinte à lemjy-i»ture invarialile permet de lire din;i:temenl les indicauuu du thermomètre sans se ser\'ir il'uu «■ lunette, la pn-ït m»

Fie. Kis. de l'operateur daat

le voisinage de l'appareil n'apportant aucune perturbation. En outre, les pertes on gains de chaleur par rnyonnement sont si faibles, qu'il est matilb, dans la plupart des cas, d'eftecluer une correction. Otte correction ne devient nécessaire que si l'expérience duiv pliK de trois à quatre minutes, et si les diftéreoces de temperatun enlre le calorimètre et l'enceinte surpassent deus degrés. Aussi les expériences sont-elles faciles et prâcises.

H. HËTBODE SE REFBOIfiISSEHEHT. — Plus la capacité calon- Rque (les corps enfermés dans un même vase est considéralile. plus le vase se refroidit lentement quand il est placé dans no* enceinte plus fioide que lui.

&leyei', professeur à Erlangen, vers 1798, a emplofé me

CALORIMETRIE — GHALEL'fiS SPECIFIQUES

inéLhode romiée sur oe principe pour ràtiide des chaleurs spëcifl<{ucs des bois {'). D'après son mémoire, le physicien russe Xtichmaiin (*) aurait employé avant lut une méthode semblable j)oup les métaux. Leslie (^) s'est servi, vers la même époque, «l'une méthode reposant sur le m^mo principe, dans le cas des ^vi ; mais ce sout surtout les physiciens français Diilong et J-*eiit et plus tard Hegnault qui ont étudié et heureusement ajipliqué la méthode de refroidissement.

Supposons qu'un vase à la température (, soit placé dans une eoceinle vide de tout gaz, et dont les parois soient maintenues â O" ; le vase se rerpoidit par rayonnement, ot sa température, variant avec le temps J, peut se considtWr comme une fonction de jc. Or la quantité de ciialeur Ai/ qu'il perd pendent un temps l|-ès court ùj: est proporlionnellc à la durée considérée (kr et ù un coefilcient dont la valeur pour un même vase placé dans la iiitJmo enceinte ne peut dépendre que de la température ( de U stirrace du vase, qui rayonne vers l'enceinte; en désignant par f !,(> ce coel'llcient on a la relation :

Aq = F[t) Ax

Cette relation est d'autant plus exacto que Aj est plus petit, puisc] «iB ( est d'autant mieux déterminé que l'intervalle Ax est plus court.

D'a^iitre part, cette perte de chaleur Hq amène un abaiese-

I') ^f cyer expoaeit au refroidisi "». conlcn»iil intériuuruinont le i^ioooanio lie ri>9lDil \,ba la mfmc dun» sos diverseB uxpùriencca i ■:'i>lBit l» uo ti^taui qui ourail àié 1K«h giTiva s'il avail voulu comparer niosî la <haUuf gp^cinque du bois ï celle d'un milal poli. ' 1 Ricbuanu u6 ï Peroow dd LivoDie ea 1711, morl à Saîal-Pélersboari;

>*' Joli» Lcslie, proleaseur à l'universili) d'Edimbourg, né h Largo en 1766,

ment M de la température du vase, donné par la relatio

(2) Aç = aM

a étant la capacité calorifique du vase et de son contenu. E égalant les seconds nombres des égalités (1) et (2), il vient:

(3) aM = F(t)^x d'où : a— = F{t)

Cette relation est d*autant plus exacte, avons-nous vu, que

Ax est plus petit, elle devient rigoureuse lorsque cette quantité

M tend vers zéro. Or, le rapport — tend alors vers la dérivée

t' de la fonction t par rapport à x. On a donc en toute rigueur :

af^ = F(0

relation que nous pouvons écrire :

Or, désignons par cp(f) une fonction de f, qui ait pour dérivée = — , telle, par conséquent qu'on ait identiquement :

En substituant, la relation (4) prend la forme

an

deux membres étant chacun la dérivée d'une fonction de cnvons que les fonctions primitives ne diffèrent que par constante A :

I> baignons par t la température du vase aii temps 0; la fort!cm\^ (6) donne:

eV en retranchant Tune de l'autre les égalités (6) et (7) il vient :

Dans cette formule la quantité x représente le temps que le vase met à passer de la température t^ à la température ^

Remarquons que la fonction cp(t) reste la même pour un même vase placé dans une même enceinte, puisqu^il en est ainsi

de F{t) ; par conséquent, si nous plaçons successivement dans ce vase des substances différentes, telles, que a . a , a ... soient

les capacités caloriflques du vase et de son contenu, et qu'il faille respectivement des durées x^y x^, x^ ... pour l'amener

de la température t^ à la température t, l'égalité (8) fournit la

relation :

Ainsi, pour passer d'une température â une autre les durées Moni respectivement proportionnelles aux capacités caloriûques da rase et de son contenu.

Faisons remarquer que, pour établir cette loi, nous avons

zeuse augmente de volume, elle se refroidit, si on ne lui fournil pas de chaleur ; par conséquent, si Ton veut qu'elle conserve la même température, il faut lui communiquer une certaine quantité de chaleur pendant la détente.

On voit, d*après cela, que le nombre de calories nécessaire pour élever d*un degré la température de l'unité de masse d'à gaz, c'est-à-dire sa chaleur spéciRque, ne doit pas être le mène suivant qu'on échauffe le gaz en lui conservant le môme volume^ ou suivant qu'on l'échauffé en lui permettant de se dilater librement.

11 y a donc lieu de considérer pour les gaz une chaleur spécifique a volume constant et une chaleur spécifique à presskm constante ; cette dernière quantité doit être plus grande que k première.

La chaleur spécifique à pression constante est la seule qu* oa puisse mesurer directement. Mais, il existe un rapport constant entre les deux chaleurs spécifiques des gaz, c*est ce que ooot allons établir. Ce rapport, une fois connu, permet de déduiit la valeur de Tune des chaleurs spécifiques de celle de l'autre.