iC.T
Sulfure de carbone .
0»4iiO 1
Pourtant, remarquons que les gaz dont il s*agit ici sont dans des conditions physiques voisines de celles nécessaires à leur Kquéfaction. Il est bien possible que ces divergences disparaissent à haute température et que nous ayons encore là une loi limite.
Puisqu'il existe un rapport entre les deux chaleurs spécifiques qui est le même pour tous les gaz voisins de l'état parfait, les lois qui précèdent sont applicables aux capacités calorifiques de ces gaz à volume constant.
20. REMARQUE DE DULONG ET PETIT SUR LES CHALEURS SPÉCI- FIQUES. — Les travaux de Dulong et Petit sur les chaleurs spécifiques les conduisirent à une remarque fort importante : ils trouvèrent qu'en multipliant la chaleur spécifique d'un corps simple par son équivalent en poids (*), on obtenait un produit
{il On appelle équivalent en poids d'un corps simple la masse de ce corps qui peul se combiner avec l'unité de masse d'hydrogène, ou bien celte masse multipliée par un facteur très simple, choisi une fois pour toutes.
Les analyses et synthèses chimiques ont montré que les corps simples ae combinent entre eux dans le rapport de leur équivalent en poids ainsi déûnis, ou bien dans ce rapport multiplié par un facteur très simple.
D'après celte loi fondamentale des combinaisons chimiques, on détermine l'équivalent d'un corps simple incapable de se combiner avec l'hydrogène par la masse du corps capable de se combiner avec l'équivalent en poids de l'oxygène (8) ou avec celui du chlore (35,5) ; on est certain que si plus lard on venait à découvrir une combinaison de ce corps avec l'hydrogène, on o'aurail pas à modifier sou équivalent en poids ainsi déterminé.
Mais on voit que dans cette déflnition il reste quelque chose d'arbitraire: c'est ce facteur simple par lequel on peut multiplier la masse du corps qui se combine avec 1 d'hydrogène ou 8 d'oxygène ; et pourtant, comme un même corps peut contracter plusieurs combinaisons en proportions différentes, soit avec l'hydrogène, soit avec Toxygène, on est bien forcé d'introdoire cet arbitraire dans la déflnition pour que ce corps n'ait qu'un seul équivalent en poids. Pour des corps simples jouissant de propriétés analogues, pouvant se substituer l'un à l'autre dans les combinaisons sans en changer le type chimique, et se rangeant par là dans une même famUle, il est logique de déterminer pour chacun des corps de la famille ce facteur simple de façon qu'ils se substituent les uns aux autres suivant leur équi- Talent en poids ; et c'est précisément de là que vient le mol équivalent.
Telle est la définition du mot équivalent en poids employé dans le texte.
Pour donner plus d'homogénéité aux équivalents en poids de corps appar-
qui, pour certains corps simples, était voisin de 3,2 et pour les autres de 6,4 (double de 3,2). Comme le montrent les tableaux suivants, ces produits ne sont pas exactement Tun ou Tautre de ces deux nombres. Il est bien évident qu'on ne saurait s^attendre à trouver un produit identique pour les divers corps simples, quand pour un même corps ce produit varie un peu suivaat son état physique ou sa température, la chaleur spécifique dépendant de ces conditions, et Tëquivalent en étant indépendant Pourtant, comme le produit de ces deux quantités ne varie pis du quart de sa valeur moyenne quand on passe d'un corps à m autre compris dans le même tableau, tandis que Téquivalent oa la chaleur spécifique peuvent varier du simple au centuple, oo reconnaîtra que la relation indiquée par Dulong et Petit, pour être grossière, n'en est pas moins des plus remarquables.
Dans les deux tableaux suivants la chaleur spécifique des corps simples est celle qui correspond à Tétat solide. Pour le carbone, le silicium et le bore, dont la chaleur spécifique varie beaucoup avec la température quand celle-ci est peu élevée, on a pris la chaleur spécifique à peu près constante qu*ils possèdent à haute température.
La plupart des nombres qui sont inscrits dans ces tableaux sont dus à Regnault ; si Dulong et Petit ont eu le mérite de trouver la relation qui nous occupe, ce sont surtout les expéheo-
lenant à des familles différentes, pour lesquels les raisons d'analogie comiques ne guident plus dans le choix du facteur simple qui doit êlr^ «aployé, on a adopté Tune des deux règles suivantes, et les équi\-aleDts m poids, ainsi précisés, ont reçu le nom de poids atomiques ^detioition ^ est indépendante de toute hypothèse).
1* Pour les métalloïdes dont on a pu déterminer la densité à THA gazeux, on a pris un facteur tel que le volume occupé par réquivalfst «• poids du gaz simple soit le même que celui occupé par réquiTalenl tu \'Okèt de Thydrogène (égal à l'unité par déflnition). Diaprés les lois de Gay-Lufsae sur les combinaisons des gnz, le facteur déterminé ainsi est toujours Irèt simple.
11 résulte de là que, la masse du gaz qui représente le poids atomisât occupant le même volume que l'unité do masse d'hydrogèue, ce poids ate> mique est exprimé par le même nombre que la densité du gaz par rapport à rhydpogène.
2* Pour les métalloïdes dont on n'a pas pu prendre la densité de v»> peur (carbone, silicium, bore) et pour les métaux, on détermine le tàClem
CALORIMETRIE — CHALEURS SPECIFIQUES
ces précises de Regnault qui ont permis d'en vérifier l'exactitude.
Corps simples dont le produit de la chaleur spécifique à l'état solide par l'équivalent en poids donne un nombre voisin de 3,2.
Soufre .
Sélénium Tellure .
Carbone Silicium Bore . .
Calcium
Ma^^nésium Zinc . . .
Manganèse Fer . .
Nickel .
Coball .
Cuivre .
Mercure IMomb .
Aluminium
Klain. . .
Or. . . .
Plaline. .
Iridium. .
Palladium
Chaleur spécifique e
0,031 9 (de— is* à— 40»)
0,0324 0,aJ26 0,059 3
Equivalent en poids a
ac
de fucori que le produit d^ l'équivalent en poid» par la chaleur spéciflque du corp)« solide soit sensiblement égal au produit analogue concernant les métalloïdes pris k l'état solide et dont l'équivalent en poids a été tlxé d'après
Corps simples dont le produit de la chaleur spécifique à Té solide par l'équivalent en poids donne un nombre voi de 6,4.
Brome ....
Iode
Chaleur spécifique c
Equivalent en poids a
ac
0,0843 (de— 78» à— 20») 0,054 1
Phosphore . .
Arsenic . . .
Antimoine . .
Bismuth . . .
0,202 (de4-l3*à4-36*) 0,0814 0,052 3 0,030 5
Lithium . . .
Sodium . . .
Potassium . .
Argent ....
Comme Téquivalent en poids d'un corps n'est fixé qu'à facteur près très simple (voir la note précédente), on peut mu/ plier par 2, les poids équivalents adoptés pour les corps c/ donnent pour le produit ac le nombre voisin de 3,2, tout en cc/7 servant le môme poids équivalent à ceux qui donnent pour ac un
la règle préccdcnto (brome, iode, soufre, phosphore, arsenic, etc.), produit environ égal à 6,4.
Le facteur doit être simple d'après la remarque de Dulong et Petit, puisqu'il suffit de prendre pour les poids atomiques, soit les anciens équivalents en poids, soit ces nombres doublés.
Grâce à cette définition le produit de la chaleur spécifique d'un corps solide par son poids atomique est, pour tous les corps simples, un nombre voisin de O/i.
Le poids atomique du mercure déterminé par cette dernière règle est 200; déterminé par la première règle il ne serait que 100, la densité des vapeurs mercuriolles par rapport à l'hydrogène étant 100.
On voit par cet exemple que ces deux règles ne sont pas concordantes pour tous les corps simples.
ombre voisin de 6,4. Les poids équivalents ainsi fixés s'appellent cids atomiques.
On voit que, grâce à cette définition, la relation de Dulong et étil prend une forme plus générale : le produit pc du poids Éomique p d'un corps simple par sa chaleuY spécifique c'est nombre à peu près constant (voisin de 6,4). Si nous considérons les corps à Tétat gazeux, la relation pré- ^dcnte n'est qu'une simple conséquence du fait que les capacités iorifiques de volumes égaux de gaz simples sont les mômes. r, comme nous l'avons montré, il résulte de ce fait que le p>roduit de la chaleur spécifique G d'un gaz par sa densité par pport à l'air S est un nombre constant ; si le produit 05 est le
êrae pour les divers gaz simples, le produit C (0,0692
ôtant la densité de l'hydrogène par rapport à l'air) est aussi le
TXiême ; or, étant la densité du gaz par rapport à l'hydro-
gène, est égal au poids atomique (voir la note de la page 689). Seulement le produit de la chaleur spécifique d'un gaz simple, voisin de l'état parfait par son poids atomique, est un nombre voisin de 3,4 au lieu du nombre 6,4 ((u'on obtient pour les corps solides.
En admettant, avec la plupart des chimistes, que le poids atomique p, tel (jue nous l'avons défini, représente la masse de l'atome du corps simple en prenant pour unité de masse celle {h grammes) de l'atome d'hydrogène, on voit que la masse d'un atome étant hp sa capacité calorifi({ue est hpc ; c'est une quantité constante puisque h est constant et qu'il en est de même de pc en vertu de la relation de Dulong et Petit ; de là cet énoncé remarquable :
La capacité caîoriûque des atomes des divers corps simples est la môme, sous le morne étal physique (solide ou gazeux).
