‹ Cours élémentaire de physique précédé de notions de mécanique et suivi de problèmesChapitre 60 sur 315 · I. II Al. Kl I · texte numérisé non relu

I. II Al. Kl I

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sibililé, il faudrait augmenter la niasse du merritre dans le réservoir, et lu première espèce de sensibilité en souffrirait; on |>eut, toutefois, satisfaire aux deux conditions, en rendant aussi |>clil ipic possible le diamètre intérieur du tube capillaire. Au reste, la sensibilité de l'instrument devra être réglée, salon l'usage auquel on le destine.

251. Thermomètre à alcool. — Le thermomètre à mercure est souvent remplacé, pour les observations usuelles, par le thermomètre à alcool ; comme ce dernier liquide se dilate plus que le mercure, il n’est pas nécessaire de choisir des tpbes aussi lins pour former l’enveloppe du thermomètre. 'Néanmoins, afin de distinguer plus facilement l'extrémité de la colonne liquide dans la tige, on colore l’alcool en rouge avec de l’orseille.

Le remplissage de l’appareil s’effectue avec facilité, sans qu'il soit nécessaire d’adapter au tube une ampoule, comme on le fait dans le cas du thermomètre à mercure. 11 suffit du chauffer le réservoir pendant quelques instants; une, portion de l’air s'échappe, et si l’on plonge, en ce moment, l'extrémité ouverte du tube dans l’alcool, le liquide monte et s’introduit dans le réservoir. (Ju’ou fasse bouillir alors l’alcool qui a pénétré de manière à expulser l'air et qu’on renverse brusquement le thermomètre dans my Olivette en partie pleine du même liquide, la vapeur se condense et flfctrumcnl se remplit complètement. S’il reste une bulle d’air, on l'expulse facilement en attachant le tbéfmomèlre à une ficelle et en le faisant tourner rapidement comme une fronde, le réservoir en dehors. Lu construction s'achève ensuite comme |>our le thermomètre à mercure; mais on induit pas graduer l'instrument en prenant deux points fixes seulement. Les lois de la dilatation de l'alcool et de celle du mercure différant beaucoup rude de l'autre, les thermomètres obtenus avec ces deux liquides ne sont pas comparables ; les thermomètres à alcool ne sont même |ws le plus souvent comparables entre eux ; car il est bien difficile qu'ils soient tous construits avec un liquide au même degré de pureté. Il faut les graduer par comparaison avec un bon thermomètre à mercure servant d’étalon.

253. Historique du thermomètre. — La découverte du thermomètre date du commencement du dix-septième siècle, elle est attribuée par les misa Ürobbel, physicien et mécanicien hollandais; par les autres, à Galilée. Amontons, Héatiinur, Delisle. Llelue en ont ensuite perfectionné la construction et la graduation. *

253. Variations des point* fixes. — On remarque dans les thermomètres les mieux construits un déplacement des points fixes, tantôt brusque. tantôt lent et régulier. L’écart a toujours lieu dans le même sens, il correspond à une élévation du zéro sur la lige et peut, dans certains cas. dépasser 2"; on l'explique par mie diminution de capacité du réservoir, Gelui-ci, après avoir été soufflé à lu lampe dans la masse du tube, s’est refroidi brusqucincnL. Les parois ont acquis par suite mie sorte de trempe (pii

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constitue les molécules vitreuses dans une position fort aie. Il en résulte, plus tard, un travail moléculaire qui ramène lentement l'enveloppe à son volume normal.

234. Un fait aisément la correction voulue, lorsqu’on se sort des lliormometres destinés aux expériences de précision, qui, au lieu des degré-s ordinaires. portent des divisions arbitraires d’égale capacité. Le degré centigrade se trouve alors exprimé par un nombre connu de ces divisions arbitraires. Le nombre est déterminé par l’immersion successive du du thermomètre dans la glace fondante et l’eau bouillante ; ou note les numéros a et ré des divisions auxquelles le mercure affleure- dans chaque cas,

et le quotient ’—f- donne le nombre de divisions arbitraires, qui équivaut à un degré centigrade; ici t représente la température d’ébullition de l’eau au moment où l’on a opéré. Avant d’entreprendre avec ce thermomètre une série de mesures, on commence chaque Ibis [air déterminer au juste la position du zéro, l’erreur qui tient à la variation du point fixe se trouve ainsi corrigée.

253. Thermomètre à mmima et ù mtiilms de déliant. — Il est Utile, dans plusieurs circonstances, de connaître la valeur du maximum (-t dtt minimum de la température, en un lieu donné et dans un intervalle de temps connu. On a recours fréquemment, dans oe but, au tfiermométroijm/ihe de Bellani qui inscrit, lui-même, les températures extrêmes. C’est un thermomètre à alcool de la forme indiquée par la ligure 150. Les variations de volume de la liqueur alcoolique produisent le déplacement, dans un sens ou dans l’autre, d’une colonne de mercure II’ dont les extrémités chassent devant elles deux index en émail I et I’. Ceux-ci. par l’élasticité des fils de verre K cpii les terminent, s’arrêtent, dans le tube Ihemiométrique, au point où les amène la colonne mercurielle.

L’instrument ayant été gradué par comparaison avec un bon thermomètre à mercure, il sufflt de faire descendre tout d'abord les deux index au contact des ménisques mercuriels, et d’abandonner ensuite l'instrument à luimême pour que la position extrême-! conservée par l’index I doune le maximum, et que celle de 1' donne le minimum de la température. Le mouvement des index, que l'opérateur doit remettre en place, au début de toute ob- j,-j„ )ào nervation, est facilité par lu présence d'un petit cylindre de fer doux envelop|)éiians le tube en émail de l’index; un aimant qu’on fait glisser le long du tube eutraine, sans secousses, le |x-lil cylipdre mobile.

234>. Thermomètre à maiimn de H. Walfrrdin. — l*ar sa conslruc-

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lion même, le tbermomélrngraphe ne peut être employé lorsque, dans la détermination du maximum et du minimum, l'appareil est sujet à recevoir des secousses : la mobilité' des index rendrait les résultats très-incertains. On se sert alors du thermomètre à déversement de M. Walferdin, que nous décrirons succinctement. Celui «pii est destiné à la mesure du maximum est un thermomètre ordinaire tfig. 131), portant dans le liant un ber effilé « en communication avec une ampoule de verre m. Après avoir chauffé le réservoir r. de manière à remplir complètement la tige de mercure jusqu’à I extrémité de la pointe a , ou renverse I instrument pour mettre lemereure de l’ampoule en contact avec le bec effilé et on laisse le réservoir se re- Iroidir à une tenqierature inferieure à celle du maximum, qu'on veut évaluer; le mercure del ampoule rentre dans le tube en aussi grande quantité qu on désire. On replace alors le thermomètre dans sa position normale et on le fait descendre dans l’eueeinte, dont on veut évaluer la température, au fond d’un puits artésien, par exemple. A mesure que l'instrument descend et que la température des couches traversées s’élève, le mercure se déverse de plus eu plus dans I ampoule. On le laisse au fond du puits, pendant quelques heures; et, avant de le remonter, on donne une petite secousse pour détacher la dernière gouttelette qui sort par la pointe n. Revenu à la surface du sol, le tlrermomètre est plongé dans un bain, dont on élève progressivement la température, jusqu’au moment où lu tige se remplit de nouveau complètement de mercure, comme elle I était au fond du puits. La température du bain, indiquée par un thermomètre ordinaire qui s’y trouve plongé, est égale à la température cherchée.

2o7. Thrrmumètrr à minium de 1Vnlferdin. — Hans le thermomètre à minimn , le bec est placé à la jonction de la tige èt du réservoir inférieur (fi g. 152). La substance qui se dilate est l’alcool; mais un long indox de mercure peut être introduit dans la tige à la volonté de 1 opérateur, etc est eet index qui permet l’estimation du minimum .

\oiei comment on procède: ou connaît toujours, à quelques degrés près, la température qu'on va mesurer; est-elle, par exemple, d’environ )2®î Ou introduit dans la tige, eu renversant le thermomètre et en élevant sa Kig. 15t. t'i«. 152. température, un index de mercure de longueur telle que . 1 instrument, replacé dans sa position primitive et ra-

mené à la température de l 'air ambiant, tS’.ait son index qui affleure, par la partie inférieure. à I exircmiicdcla pointe. On descend le thermomètre dans

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