THERMOMÈTRES

rature à laquelle fond la glace est toujours rigoureusement la même, et qu’il en est encore ainsi pour la température à laquelle l’eau entre en ébullition, à la condition toutefois que cette eau soit

distillée, c’est-à-dire parfaitement pure, qu’elle bouille dans un vase de métal et non de verre, enfin que la pression atmosphérique soit constamment égale à la hauteur barométrique 76 centimètres. Nous verrons en effet, en traitant de l'ébullition, que si l’une de ces conditions n’est pas remplie, l’eau cesse de bouillir à la même température.

Cela posé, pour déterminer le premier point fixe, celui qui correspond à la glace fondante, on commence par coller une bande étroite de papier le long de la tige du thermomètre, puis on plonge celui-ci dans de la glace pilée, comme le montre la figure 132, en ayant soin de laisser écouler l’eau qui provient de la fusion de la glace. Après que le thermomètre est resté un certain temps dans la glace, vingt minutes au moins, on marque sur la bande de papier, au point correspondant au niveau du mercure, un petit trait au crayon ; c’est le premier point fixe.

Le second se détermine au moyen de l’appareil représenté dans la figure 133. C’est un vase de fer-blanc dont le couvercle est surmonté d’un long tube de même matière. Dans ce tube est le thermomètre, maintenu à sa partie supérieure par un bouchon de liège

Fig. 133. — Détermination du point 100 du thermomètre.

CALORIQUE

flans lequel passe la tige. Cela posé, le vase de fer-blanc contient de l'eau qu’on chauffe jusqu’à l’ébullition ; les vapeurs qui se dégagent alors montent dans le grand tube, enveloppent tout le thermomètre, et se dégagent par deux tubulures latérales placées au haut de l’appareil. Ces vapeurs sont à la température de l’eau dont elles se dégagent, et on reconnaît que le thermomètre a atteint cette température, lorsque le mercure cesse de monter dans la tige; on marque alors au point où il s’arrête, un nouveau trait, qui représente le second point fixe.

Les deux points fixes obtenus, on inscrit un zéro au premier, celui de la glace fondante, c’est-à-dire qu’il est l’origine de la graduation; puis au second, celui de l’eau bouillante, on écrit 100, et on partage enfin l’intervalle de 0 à 100 en cent parties égales qu’on nomme degrés. On continue les divisions au-dessous du zéro et au-dessus du point 100 autant que le permet la longueur de la tige, et l’échelle est alors graduée. On Fig. 134. — Thcrm. k mercure avec la trace quelquefois sur le veréchelle centigrade. re mÊme de ia tjge du ther-

momètre, à l’aide d’un acide connu en chimie sous le nom d'acide fluor hydrique, lequel a la propriété d’attaquer le verre. L’échelle ainsi tracée sur verre est plus difficile à lire, mais elle a l’avantage

THEHMOMÈTHES. 215

de ne pouvoir se déplacer et de conserver une longueur très-sensiblement constante, le verre étant fort peu dilatable. On trace aussi les échelles de thermomètre sur des plaques de métal, d'ivoire ou de bois qu’on fixe le long de la tige. La figure 134 représente un thermomètre à mercure monté sur ivoire; son échelle s'étend depuis 20 degrés au-dessous de zéro jusqu’à HO degrés au-dessus.

Les degrés du thermomètre, comme ceux du cercle, s’indiquent par un petit zéro placé à droite et un peu au-dessus du nombre qui marque la température; par exemple, 25 degrés s’écrivent ainsi : 25°. Quant aux degrés au-dessus ou au-dessous de zéro, on les distingue en faisant précéder les premiers du signe plus ( + ), et les derniers du signe moins (— ). On désignera donc la température de 20 degrés au-dessus de zéro par + 20°, et celle de 20 degrés au-dessous par — 20°.

I 79. Différente» échelle» thermométrique». — Dans le thermomètre qui vient d’ètre décrit, l’intervalle entre les deux points fixes étant divisé en cent parties ou degrés , l’échelle a reçu le nom (Y échelle centigrade. C'est celle qui est généralement usitée en France, et la seule dont il sera fait mention dans ce Traité ; mais il en existe encore deux autres, V échelle de Réaumur et Y échelle de Fahrenheit. Dans la première, adoptée en 1731 par Réaumur, physicien français, on choisit encore pour points fixes les températures de la glace fondante et de l'eau bouillante, et l’on marque toujours zéro au premier point; mais au second, au lieu de 100, on marque 80; puis on partage l’intervalle du 0 à 80 en 80 parties égales, qui sont les degrés du thermomètre Réaumur.

Fahrenheit, le même à qui est dû l’aréomètre (95), construisit, le premier, en 1714, l’échelle portant son nom, et dont l'usage est très-répandu dans l’Amérique du Nord, en Angleterre, en Russie et dans les Indes Orientales. Le point fixe supérieur de cette échelle correspond encore à la température de l’eau bouillante; mais au lieu de 100 on y marque 212. Quant au point fixe inférieur, il ne correspond plus à la température de la glace fondante, mais à un froid beaucoup plus intense, qu’on obtient en mélangeant des poids égaux de glace pilée et d’un sel connu dans le commerce sous le nom de sel ammoniac. Marquant zéro au point

t; alokiuu t.

où descend le mercure quand le thermomètre est plongé dans ce mélange réfrigérant, on partage enfin l’intervalle entre les deux points fixes on 212 parties égales, et l’échelle est graduée.

180. Conversion des degrés Réaumur et des degrés Fahrenheit en degrés centigrades. — Pour convertir des degrés Réaumur en degrés centigrades, remarquons que le môme intervalle de la glace fondante à l’eau bouillante, qui est divisée en 80 degrés dans la première échelle, l’est en 100 dans la deuxième; d’où l’on voit que 80 degrés Réaumur équivalent à 100 degrés centigrades, et, par suite, qu’un seul degré Réaumur vaut 80 fois moins, c’est-à-dire ou T en simplifiant la fraction, ou enfin { en simplifiant encore;

1 degré Réaumur égale donc î de degré centigrade. Par suite, s’il s'agit de convertir, par exemple, 32 degrés Réaumur en degrés centigrades, on dira: puisqu’un seul degré Réaumur vaut f de degré centigrade, 32 degrés Réaumur valent 32 fois plus, c’està-dire ? multiplié par 32, ce qùi donne pour produit 40 degrés centigrades. On voit donc que pour convertir des degrés Réaumur en degrés centigrades, il suffit de les multiplier par $.

Pour convertir des degrés Fahrenheit en degrés centigrades, on s’appuie sur cette propriété de l’échelle Fahrenheit, que son 32* degré se trouve juste correspondre au zéro de l’échelle centigrade; d’où il résulte que la portion de la tige qui, sur cette dernière échelle, comprend 100 degrés, en contient 212 moins 32, c’est-àdire 180, sur l’échelle Fahrenheit. Cela posé, veut-on, par exemple, convertir 93 degrés Fahrenheit en degrés centigrades; comme ces derniers sont comptés à partir du point correspondant à la glace fondante, il faut, afin de faire partir du même point les degrés à convertir, en retrancher 32, d’après ce qui a été dit ci-dessus de la position relative des deux zéros. Retranchant donc 32 de 93, il reste 63. Or, puisqu’on vient de voir que 180 degrés Fahrenheit valent 100 degrés centigrades, un seul degré Fahrenheit vaut 180 fois moins, c’est-à-dire jfî, ou, en simplifiant, f de degré centigrade; donc 63 degrés Fahrenheit valent enfin $ multiplié par 63, ce qui donne pour produit 35 degrés centigrades. D’où l’on voit que pour convertir en degrés centigrades des degrés Fahrenheit, on doit en retrancher 32, puis multiplier le reste parf.