V^ MANIPULATION

ÉTUDE DE LA DILATATION DES ENVELOPPES DE VERRE PAR LE THERMOMÈTRE A POIDS.

Théorie.

Soit une enveloppe de verre contenant à zéro un poids de liquide P : vient-on à élever sa température à t degrés, il s'en déverse un poids/?.

En exprimant que la capacité du contenant à t degrés est égale au volume du liquide qu'il renferme, à la même température, nous trouvons la relation

P(H-KO = (P-/?)(i + ôO.

dans laquelle K est le coefficient de dilatation de l'enveloppe et d celui du liquide.

De cette équation on peut tirer K, si S est connu, ou biend, si un essai préalable a donné K; enfin, lorsque K et d sont WiTZ. — Man, sup. i

2 GHAP. I. — CHALEUR.

déterminés tous deux, cet instrument permet aussi de mesurer la température ^, ainsi que l'indique son iM)m de thermomètre à poids ou à déversement.

Pour étudier la dilatation des enveloppes de verre, nous remplirons le thermomètre de mercure ; Regnault a déterminé les coefficients moyens de dilatation absolue de ce liquide :

Entre o et 5o o,oooi8o3

» o et loo i8i5

» o et i5o 1828

Description.

Le thermomètre à poids est constitué par un vase de verre, de forme cylindrique, de o",oi5 de diamètre sur o™,i de

Fig.

hauteur, terminé à sa partie supérieure par un tube capillaire recourbé deux fois à angle droit; ce tube doit être assez court pour qu'on n'ait pas à tenir compte de la faible diffé-

|re ji, ÉTUDE DE LA DILATATION DES ENVELOPPES. 3

rence de température qu'il peut présenter par rapport au réservoir. L'instrument contient de SSop" à 4008^ de mercure.

Un appareil spécial {fig* i) permet de maintenir toujours réunis le thermomètre et la coupelle de déversement; ils sont engagés tous les deux dans un support circulaire qui forme le couvercle d'un vase cylindrique faisant tour à tour l'office de réfrig:érant et de bain-mar^e. Ce même support peut être placé sur le plateau de la grande balance Deleuil.

Une corbeille en fer à treillis A {fig* 2) reçoit le tube et le

Fig. 2.

godet pendant l'opération du remplissage : c'est une sorle de grille qui peut être enfoncée dans un cylindre de fer B chauffé au rouge sur un fourneau, de manière qu'en cas d'accident il ne se perde pas de mercure.

L'air ayant d'abord été dilaté par la chaleur, on soulève le thermomètre par le manche C pour que le refroidissement fasse pénétrer dans le tube une certaine quantité de mercure ; puis on le redescend dans le cylindre B et l'on chauffe jusqu'à l'ébullition.

Dulong et Petit recommandent de reproduire deux ou trois

VNIVESSITY

ioogle

4 GHAP. I. — CHALEUR.

fois de suite réboHition, afin de purger entièrement le thermomètre d'air et d'humidité.

Il est prudent de chauffer le mercure de la coupelle, sinon l'afflux du liquide froid briserait le verre.

Manuel opératoire.

j« Le thermomètre est lavé, essuyé et desséché; la coupelle est nettoyée et séchée, ainsi que la plaque de support* Le tout est porté sur le plateau de la balance : on y adjoint 5oo«' et Ton fait la tare, le tube étant ouvert.

20 On procède au remplissage du thermomètre, par le procédé décrit ci-dessus, en le chauffant dans la corbeille de fer, alors que sa pointe plonge dans le mercure du godet: Tair dilaté s'échappe à travers le mercure. Mais quand on soulève le thermomètre avec la corbeille, le refroidissement fait contracter Tair et permet au mercure de pénétrer dans le vase. On recommence plusieurs fois cette opération et Ton chauffe le mercure jusqu'à l'ébuUition. Les vapeurs produites balayent Tair restant et il n'y a finalement qu'à laisser refroidir lentement Tappareil.

S"" Après avoir rempli le thermomètre, dont la pointe ne cesse de plonger dans le mercure.de la coupelle, on le porte dans le vase de la Jig. i garni de glace fondante. A mesure que le thermomètre se refroidit, le mercure se contracte et aspire le liquide du godet; au bout d'une heure environ, on peut admettre que Tenveloppe de verre est pleine de mercure à zéro. A cje moment on vide le godet, on l'essuie et on le replace sous la pointe effilée du tube; puis on porte tout le système sur le plateau de la balance, après Tavoir très soigneusement lavé et desséché. On attend quelque temps encore pour que le thermomètre reprenne la température ambiante; le mercure qui se déverse encore dans le godet n'échappe pas à la pesée. Pour retrouver l'équilibre, il faut remplacer les 5oo5' additionnels par un poids moindre, qui diffère du premier par le poids P du mercure renfermé dans l'enveloppe à la température de zéro.

4** Le thermomètre est reporté dans le vase faisant maintenant fonction de bain-marie^t chauffé à une température