f- a(/-h6j ~ i-t-oct

entre lesquelles il faut éliminer x. On effectue les calculs «J l'on remarque que tt ^^ ïï sont des quantités très-petites,*** les carrés ou les produits sont tout à fait négligeables; û*

MESURE DES TEMPÉRATURES. ia3

néglige de même les quantités ea a- et l'on obtient pour valeur des

iCv h\

i est donc proportionnel à /i.

Rumford a donné à cet appareil de plus grandes dimensions {J^S- M;> ^l ^ ^ réduit la colonne liquide à un simple index trèspeUt qui doit toujours demeurer dans la branche horizontale de l'appareil. Cet instrument se gradue comme le précédent.

Fîg. 34.

Inapplication de la loi de Mariotte fournit Féquation

\'^nv y — nv ,, , ^ •?. r

j d ou 0 = /i -

6 est encore proportionnel à /i.

Le thermoscope de Rumford peut accuser de très-faibles variations de températures.

nEBMOMËTBE MÉTASTATIftUE. — Le thermomètre à mercure se prèle, pour des objets spéciaux, à une foule de modifications. Nous nous bornerons à signaler les plus intéressantes :

Si Ton construit un thermomètre dont le tube soît très- <^pillaire et dont la course soit limitée à quelques degrés seufemeni, il sera très-sensible, mais il ne pourra servir qu'entre ^es températures limites très-voisines. Ainsi il servira entre ^ro et 5*», ou entre 5 et 10", suivant la quantité de mercure qu'on

124 THERMOMÉTRIE. - DILATATIONS.

mettra dans la tige. M. Walferdin {*) a imaginé d*enleveroadt remettre du mercure à volonté^ cequirendrinstrumenlpropn à marquer 5^ à partir d'une température que Ton fait varier arU* trairement. Pour cela, il suffit de laisser au sommet une petite chambre vide destinée à retenir un excès de mercure. Suppo-i sons, par exemple, qu'on échauffe Tappareil jusqu*à ^ù^^qa'fï le retourne et qu'on lui donne une légère secousse ; on fcn tomber Texcès de mercure dans la chambre, et ce qui reste dus la tige se séparera de cet excès pour reculer vers le réserroir pendant le refroidissement. Alors l'instrument se trouvera disposé pour indiquer les températures depuis 35 jusqu'à 4o*.0i pourra le préparer de la même manière pour toutes les autres limites de température qu'on voudra mesurer, et dans chaque cas on le réglera par comparaison avec un thermomètre étalon.

M. Walferdin a pu augmenter la sensibilité du thermomètre encore davantage.

On rencontre quelquefois des tubes dont le calibre estsifio, qu'il est impossible d'y introduire du mercure ; ces tubes soal ceux que choisit M. W alferdin. Il en fait, quoique à grand'peinei des thermomètres à alcool, qui ont une chambre à leur sommei et qui contiennent du liquide en excès, de façon que le ^ése^ voir, la tige et une partie de la chambre en sont pleins. D introduit dans cet appareil un très-petit globule de mercurt (jui, chose fort singulière, peut très-aisément s'engager Cl courir dans la lige, maintenant qu'elle est pleine d'alcool. Quairf on chauffe, il monte dans la chambre ; quand on refroidit, i descend dans le réservoir, mais il est toujours possible de le faire revenir dans la tige et de l'y maintenir à une tempéraUne /quelconque. Si ensuite celle température s'élève ou s'abaisse de quantités même irès-faibles, l'index monte ou descend avec tant de rapidité, que l'appareil peut accuser un millième de degré.

THERMOMÈTRES A MAXIMUM ET A MINIMUM. — Rutherford ;-] employait comme appareil à maximum un thermomètre à mer-

(') Walferdi:!, Complet rend m de l'Académie des Sciences, t. XXXVHl. (•) RcTBBRPORD, Annoles de Chimie et de Phrsique, i* série, t. V, p. 3 16.

MESURE DES TEUPÉRATURES. iiS

lire ordinaire AB [fig. 53), gradué comme tous les autres. Mis horizontal et contenant dans sa tige, au delà de la colonne Mrcurîelle, un petit cylindre de Ter B que l'on voit agrandi en f. Quand la température s'élé\e, l'index est chassé par le ■ercure ; quand elle baisse, le mercure se contracte et reflue ers le réservoir ; mais il laisse l'index au point où il l'a poussé n moment du maximum.

Fij. 35.

Pour thermomètre à minimum, le même physicien construi- ■h un appareil à alcool CD, ne difl'érant des autres que par un ndex d'émail que l'on voit en D et en D' ; c'est un petit tube ■eus, ordinairement coloré, qui plonge dans l'atcoo). Si la Bmpéralure croît, l'atcDol dépasse l'index sans le déplacer; Bsis, si elle diminue, le sommet de la colonne d'alcool rélro- ^tde.atteintl'indexeirentratneaveclui par adhérence jusqu'au Mtint où il se fixe au moment du minimum. Ces deux appareils ke peuvent servir que dans les observatoires où ils sont établis ' I poste fixe. Si l'on voulait sonder à ta Uner ou dans un puits mésien, les chocs déplaceraient les index.

Le thermométrographe de Six et Bellani indique à la fois e maximum et le minimum [fig. 36). Il se compose d'un ré- ■cTToir D plein d'alcool, d'un siphon DCB contenant une ïolonne de mercure CB et d'un tube droit BA où se trouvent Score de l'alcool et une chambre vide A. Quand la température voit, le niveau Ç. baisse et le niveau B monte ; le contraire a ieu si elle décroît. Au-dessus de B et de C sont deux index nnnés par une ampoule de verre dessinée à part en F ; elle

laO TIIEliMOMÉTRIE. - IlILATATlONS-l

tonlîcnl un cylindre de Ter et se soutient da

pression d'un petit ressort de verre P. Quand l'un des so

C ou B s'élève, l'ampoiili»

Fig. 36. Fig. 3;. Fig. 38. . ■ . i i

" u . o ^,g^ superposée est cliassé<

mercure et s'élève avec lui 1 <]uand il baisse, i'ampoul dans l'alcool a l'endroit oi été soulevée. On voit qu dex B marquera les man que C-donnera lesminima.

chaque observation, on I mène au coniact du merc moyen d'un aimant qui atl cylindres de Ter enfermé) chaque ampoule.

On dnit à M. WalfRi^âln | lll , Il appareils plus sûrs que II

jll ' cêilcnts. La lige du iliemu

Il I 'à maximum est lemiin^ep

W I pointe line B( Jîg-. 'i-j], ESlea

dans une cavité à panse C, trouve assez de niercurt la recouvrir quand on Td l'appiireil. En le rerroidissu cette position renversée, 1 cure monte dans la lige et la remplit. Si l'on redresso < le ihermométrc, le mercure sortira par la pointe; il Id dans la panse quand la température montera, ei au n du maximum il allleurera en II. Si un rerroîdissemei vient, le mercure baissera et Ion pourra retrouver 1er mum en réchaufTaiit le thermomètre dans l'eau jusqi mener le sommet du mercure en B. Mais on peut ! autrement : on détermine une fois pour toutes ta loil consianle du degré de l'instrument en le comparant t4 thermomètre étalon ; et, après chaque expérience blW trouver un maximum, on le place dans l'eau., Suppi

( ' ] WALnum, DulteliH de la SoelM giologi^He

celle eau soil à 10** el que le mercure s'arrête en un point de la tige distant de 3o<* de Textrémité B. La température cherchée sera 10 -h 20*», puisqu'il faudrait faire remonter la température de ao** pour ramener le mercure en B et reproduire le maximum. Le thermomètre à minimum [fig. 38) a une chambre supérieure, et la tige pénètre par une pointe C dans le réservoir. Il est rempli d'un excès d'alcool, et le réservoir contient du mercure jusqu'en D. On prépare d'abord cet instrument en le refroidissant jusqu'à une température inférieure à celle du minimum que l'on veut observer, puis on le renverse ; alors la pointe C est couverte par le mercure, qui pénètre dans la tige quand l'appareil se réchauffe et y demeure quand on le replace ensuite dans sa position naturelle. Si maintenant la température baisse, le mercure engagé dans la lige retombe dans le réser- "voir; il affleure en C au moment du minimum, et, quand un TéchaufTement survient, il remonte et prend la position AB. On trouve, comme dans l'appareil précédent, la température du minimum. C'est celle qui ramène le niercure en C.

TIEBHOMfiTBES EHBEftUTBEURS. — Les thermomètres enregistreurs ou thermographes sont des appareils destinés à donner un tracé graphique continu, d'où l'on puisse déduire la valeur ■umérique de la température de l'air à un moment quelconque. cL^appareil suivant est employé dans ce but, par M. Marié-Davy, àl'observatoire météorologique de Montsouris ; nous en empruntions la description à V Annuaire de cet observatoire ( * ).

« Le réservoir du thermomètre est formé par un tube de ;. cuivre mince, de 3 mètres de longueur, de 8 millimètres' de diamètre et replié en deux branches parallèles. Du sommet de la courbure part un long tube de cuivre capillaire, qui vient déboucher au fond de la boite métallique D [fig, 39], plissée à sa ; partie supérieure et dont on a réduit le plus possible l'épaisseur, pour diminuer sa capacité intérieure. Le tout est exactement KinpU d'alcool rectifié. La botte est surmontée d'une tige à touleau, et un fil d'acier recourbé à ses extrémités relie ce «Weau à l'un des couteaux d'un court fléau de balance, muni

l V ) Annuaire de V Observatoire de Montsouris pour Tan 1877, p. 269.

laS THERMOMÉTRIE. - DILATATIONS.

de l'aiguille d'aluminium chargée d'inscrire les varialiong 4b température sur le cvlindre mù par un mouvemeni d'horiogerie. La longueur du bras de levier correspondant à la boite peul élre réglée par une vis de rappel, de manière que a"" pa^ courus par la pointe de l'aiguille correspondent à i". Quand b lempérature monte, l'alcool est refoulé dans la boite ei »{mente son épaisseur : l'aiguille monte. L'inverse a lieu daosie cas contraire. La capacité de la boite est une très-faible partie

Fi„. ^.

de la capacité du tube, afin de diminuer la correction q* résulterait d'une ditrérence dans les températures des deoi parties de l'instrument. »

Cî genre de iliermomi-trcs permet de placer le réservoir aussi loin qu'on veut des bâtiments où se trouve placée la portiw indicatrice de l'appareil. 11 exige l'emploi d'une Table de corrwtion, due à l'inégale dilatabilité de l'alcool aux diverses températures.

THEB]I0II£TBE8 KÉTALUftnES. -- Ailleurs on emploie comnM lliermonièires enregistreurs des thermomètres métalliques fo^ mes de deux tiges de métaux inégalement dilatables, ter e( cuivre par exemple, fixés par un bout ot agissant par leoB extrémités libres sur un levier indicateur (']. 1

Le thermomètre métallique de Bréguet est fondé sur un

l") fuir, par eiomple, Vo.i Biuaivu, ^ns. dr PoggenJory, 1. CLIV ; i8ji.

Fie. 'lo.

iocipe analogue. On le conslruit en composant une lame avec ïis métaux soudés : le platine, l'or et l'argent, superposés T ordre croissant de dilatabilité. On amincit cette feuille au laminoir et l'on en déucbe un ruban très-étroit et très-mince que l'on enroule en spirale. On suspend ensuite cette spirale à un support (Jlg. ^o], et l'on attache à son extrémité une aiguille qui parcourt les divisions d'un cadran. Si l'argent est à l'intérieur, toute augmentation de température fait détordre la spirale, toute diminution la fait tordre davantage, et l'aiguille marche dans un sens ou dans un autre, suivant que l'appareil s'échauffe ou se relidit. Comme la spirale a très-peu de masse, elle partage et cuse i la fois tous les changements de température. Tous les appareils de ce genre ont un défaut commun, c'est 'ils ne sont jamais rigoureusement comparables à eux- !mes. Les solides non cristallisés subissent en effet, sous ifluence des variations fréquentes de la température, des mo- Ications moléculaires lentes, et ne reviennent pas exactement eurs dimensions primitives, quand, après un certain laps de nps, ils se retrouvent à la môme température : ce sont les tdifications subies par l'enveloppe de verre du thermomèire oercure qui produisent le déplacement du zéro que nous ïns étudié précédemment. Mais les différences observées it autrement graves dans les appareils purement métalliques.

- On désigne sous le nom de pyromètres des pareils destinés à fournir sur les températures élevées des lications approximatives.

VVedgwood (') ayant remarque que l'argile séchée éprouve

' ) Wedcwood, Tra, ., ChaUar. — II. i'

7s pMoiopAiijues, p. 3o5, 1783,01 p. 3iS, ijSj.

TllERMOMÉTRIE. - DILATATIONS.

pendant sa cuisson un reirait d'autant plus grand que la tempéralure à laquelle on la porte est plus élevée, imagina de faire servir ce retrait à la mesure de la température. Il disposa deux règles BA, DC [fig. 4') faisant un angle très-petit et portant

Fig. ^1.

des divisions de B en A, et, pour les rendre moins longues, il disposa eu et EF de manière à représenter le prolongemenl des deux premières règles. Ens^iiie il prépara de petits cylindres d'argile séchée et leur donna une dimension (elle, qu'ils s'enfonçaient jusqu'à la division zéro dans la rainure comprise entre AB et CI*. Quand on chauffait un de ces cylindres dans un foyer et qu'après son refroidissement on le replaçait entre les règles, il y avançait davantage, jusqu'à la division n. On disait alors que ia température du foyer était de n degrés du pyromètre. En supposant qu'il soit construit d'une manière toujours identique et que l'argile soit toujours la même, cet appareil peut servir d'indicateur; mais il n'est point raccordé avec l'échelle thermoniétriiiue. A la vérité, Wedgwood avait essayé de le faire; il avait trouvé SSo" pour son point zéro et -jV pour la valeur de chaque degré pyrométrique, mais ces nombres ne méritent aucune conûance.

On a également abandonné les pyromètres fondés sur les dilatations du platine, de l'argent ou d'aulres métaux, ces dilatations n'étant point proportionnelles aux températures quand celles-ci vont en croissant. Tous ces appareils sont remplacés avec avantage par le iliennonièlre à air, avec lequel il n'y a plus de diflicultc à continuer ces mesures jusqu'aux températures les plus élevées.

MESURE DES POIDS, DES DENSITÉS ET DES VOLUMES. i3