XXX* M. — BAPPORT DES CHALEURS SPÉCIFIQUES

un col étroit le surmonte et sert de point d'appui au levier de frein; un anneau d'ébonite H enserre le col et assure son isolement thermique. Le levier est d'ailleurs lui-même un mauvais conducteur; on le fait en bois.

A Textrémité de ce levier est attaché un fil souple et résistant, qui passe sur une poulie de renvoi N et porte le poids P. Les excursions du levier sont limitées par deux arrêts implantés sur une planchette horizontale, laquelle porte d'ailleurs un limbe gradué permettant de lire l'angle 9 formé par Taxe du levier avec sa position moyenne d'équilibre.

Un thermomètre sensible, marquant le J de degré, donne la température du mercure remplissant le cône intérieur; on peut y adjoindre un agitateur, pour mieux mélanger les couches du liquide et augmenter la précision des lectures de température.

L'axe de rotation doit faire de 3oo à 4oo révolutions par minute; on peut le commander à la main, en agissant sur un volant lourd, dans la gorge duquel passe le cordon de transmission; c'est ainsi qu'opérait M. Sahulka. Mais nous trouvons préférable d'actionner l'appareil par un petit moteur électrique, dont on gouverne plus facilement la vitesse et qui supprime les à-coups inévitables à la traversée des points morts d'une manivelle tournée à la main.

Le rodage des cônes l'un sur l'aulre doit être parfait, de manière à fournir un frottement doux et régulier; cette condition est indispensable au bon fonctionnement du frein de Prony, qui mesure le travail. On adoucit, du reste, le frottement en saupoudrant de plombagine les surfaces en contact.

Manuel opératoire.

1° On vériflele centrage des cônes en s'assurant que leur rotation ne produit que de très légers mouvements verticaux du levier du frein; on doit chercher, du reste, à supprimer entièrement ces mouvements, en agissant sur les vis t'.

2° On chauffe du mercure à une température supérieure d'environ 4o° à celle de l'air de la salle dans laquelle l'expérience sera effectuée, et on le verse dans le cône intérieur; puis, on met l'appareil en mouvement. Il faut que, sous une

t48 CHAP. I. — GHALEUB.

charge P, le levier prenne une position d'équilibre, de laquelle il s'écarte de quelques degrés à peine dans ses oscillations. La température du mercure commence d^abord à baisser, mais elle s'arrête bientôt à une valeur stationnaire. L^opérateur peut, dès lors, procéder aux diverses lectures qu'il doit faire.

3° Un compteur de tours est appliqué pendant une minute sur la partie inférieure de Taxe de rotation et l'on relève à la fois le nombre N de révolutions par seconde, le poids P appliqué au frein, l'angle moyen 9, la température constante du mercure t et celle de la salle 9 : cette dernière se mesure au thermomètre-fronde. Un essai ne sera considéré comme acceptable que si ces diverses grandeurs gardent des valeurs constantes durant la minute pendant laquelle l'opération a été effectuée.

Si l'on constate que le levier est entraîné, on accélérera la rotation; si, au contraire, c'est le poids qui devient prépondérant, il convient de ralentir le mouvement.

A la suite d'un essai prolongé, le frottement augmente et il y a lieu de faire croître parallèlement la charge du frein.

Il convient de faire au moins dix expériences.

4^ On procède enfin à la mesure des constantes.

La longueur L s'estime au millimètre, si possible au dixième de millimètre.

Le poids P se compose du poids du fil qui pend verticalement, du plateau de balance et des poids marqués qu'il renferme; on fait les pesées au milligramme.

Pour déterminer le coefficient H de conductibilité extérieure, on démonte le levier et, laissant tout le reste de l'appareil en état, on lui imprime une vitesse de rotation égale à celle qui a été maintenue au cours de l'expérience; le cône intérieur est ainsi entraîné sans frottement et la température baisse rapidement. On observe cette chute de température pendant un intervalle de temps déterminé, et l'on note les valeurs successives de t, ainsi que la valeur simultanée de 6. Si la température du mercure passe de t^ k tien m secondes, on aura

XXX* M. — RAPPORT DBS CHALBDR8 SPÉCIFIQUES. l49

Cette valeur de H se modifie avec la vitesse de rotation (*); il faut donc procéder à cette mesure en tournant à une vitesse égale à celle de l'essai. D'autre part, on répétera Texpérience pour une série de valeurs de ù^ et de t^ encadrant la température t de l'essai complet.

On pèse enfin les cônes et le mercure pour les évaluer en eau; quant au thermomètre, on calcule généralement sa valeur en eau par les poids du verre et du mercure indiqués par le constructeur, ainsi qu'il a été dit pour les manipulations précédentes (')•

Une dernière observation est à faire : quand le fil du frein est chargé d'un poids P, l'axe de rotation de la poulie se trouve pressé dans ses coussinets par une force égale à y^aP, qui a pour effet de paralyser ses mouvements et d'absorber une partie de l'effort exercé sur le levier de frein. Cet effet n'est pas négligeable; on l'évalue en jetant un fil sur la poulie, comme sur une poulie de machine d'Atwood, en chargeant

v/aP

chaque brin par un poids et en cherchant quelle surcharge TT il faut ajouter d'un côté pour faire tourner la poulie. Toutes les déterminations dont il vient d'être question doivent être faites avec une grande précision, sinon la valeur de J ne sauraii être obtenue exactement.

Résultats.

Nous extrayons d'un Mémoire de M. Sahulka les chiffres suivants :

Longueur L du bras de levier, L = o", 8142.

Poids du plateau et du fil vertical 8,354

Valeur de la réaction ic à déduire o,35o (')

Reste 8,004

( ' ) Les recherches de M. Violle, ayant pour objet de déterminer la valeur de rëquivalent mécanique de la chaleur par rezpérience de Foucault, ont établi que II est proportionnel à la vitesse de rotation.

( * ) F'oir la XXI* Manipulation de notre Cours élémentaire de Manipulations, page io5, et la XX* Manipulation du présent ouvrage, page 94.

(') Dans Tappareil de M. Puluj, la valeur de ic a atteint 0^^700 (Annales de Poggendorjf, t. CLVII, p. 43o; 1876).

l5o CHAP. I. — CHALEUR,

Poids des cônes on fer 47,023

Poids du mercure 290,430

Valeur en eau : 47,023 x 0,1184 -+-290,43 xo,o333= I5«^2446 Valeur en eau du thermomètre 0^,4417

de l'expérience.

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