ormulede la tliéobromine: C'" H'^X
Il est curieux de voir que la proportion d'a/.cle renfermée dans la tliéobromine est plus forte que celle de la caséine, substance qu'on considérait comme la plus azolée de toutes les matières végétales. Si, comme l'admetlent MM. Payen et lîoussingault , le pouvoir nutritif de ces substances est en raison de l'a/otc qu'elles venferraent , la tliéobromine sera une des substances les plus nourrissantes. ( Annales de chimie , année isn. )
THERjiAxisME. .Svnonyuie : Diutlienniinsir. Î.I. Mellonia découvert que, de même que les corps ti-ansparcnts et colorés absorbent certains rayons de lumière , il y a des substinces ayant la propriété de choisir dans le ealori<iue des éléments différents pour les absorber. M. Pouillet a proposé d'appeler thernicuiisaiites 1rs substances qui choisissent ainsi des rayons distincts pour les absorber de préférence, et d'appeler chaleur t/irrmanisée celle qui a été modiliée par les substances therni:inisantes , comme on appelle lumière colorée relie qui a èlé modifiée par les substances
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colorantes. Ainsi, le sel gemme est rf««/Aeriiiiine , et non l/tcrmanisant , puisqu'il n'absorbe rien ; et la chaleur qui l'a traversé reste chaleur naturelle, c'est-à-dire non thcrmanisée, puisqu'elle possède tous ses éléments absorbables. D'autres substances pourraient être moins diatlienuanes que le sel , sans être tliernianis Mlles ; iisuflirait. pour cela, qu'elles al)sorbassent en iiièiiie proportion tous les éléments di\crs de la chaleur naturelle, linlin , toutes les sources ne donnent pas nécessairement de la chalcurqui doive cire appelée chaleur natuielle ; il peut y avoir des sources dont la chaleur soit thcrmanisée. comme il y a des llamiiies dont la lumière e.st colorée. Tout .semble indiquer qu'il n'y a réellement aucune lumière chaude , ni aucune chaleur lumineuse ; car, en combinant convenablement des substances thcruianisantes , comme, par exemple, le verre vert et l'alun , on arrive à absorber presque toute la chaleur, sans pre.si] ne atténuer l'éclat de la lumière, comme on parvient en .sens contraire, avec des verres noirs, ou du cristal de roche enfumé, à ab.soiber presque toute la lumière du soleil, en laissant passer une proportion considérable de sa chaleur. I Poiiillct. )
THKRMO-ÉLECTP.ICITÉ. Klcctricité produite parla chaleur. Lu 1322, Seebeck.a Berlin, décou\rit que îles couranls ^ectrii|ues sont produits par l'application partielle de la chaleur à un cercle formé de dcu\ conducteurs solides. Ainsi , en joignant à un deiiilreicle de bismuth un demi-cercle d'antimoine, et en chauffant l'anneau ainsi formé dans unedi's jointures, on remarque qu'un courant électrique parcourt le cercle, et produit tous les effets électro-magnétiques. iSobili obser.va que dans tous les métaux, excepté le /.inc , le fer et l'antimoine, l'électricité s'écoule delà partie chauffée vers la partie froide, il attribua le magnétisme terrestre à la différence dans l'action de la chaleur sur les différentes substances dont se compose la croûte du globe. M. Bec- (juerel construisit une batterie thermo-électrique avec un seul métal , par lequel il détermina le rapport qui existe entre la chaleur employée et l'intensité de l'électricité produilc. Il trouva ainsi que, dans la plupart des métaux , l'iritensité du courant augmente avec la chaleur jusqu'à une certaine limite, etquo cette loi a bien plus d'extension pour les métaux difficiles à fondre et à s'oxyder.
Les expériences de 31. Cummingont démontré que l'action réciproque d'un aimant et d'un courant thermo-élcctjique est sujette aux mêmes lois que celle d'un aimant et d'un courant galvanique , et que le courant tlicriiioélectrique présente les mômes phénomènes de repulsion, d'attraction et de rotation. M. Bottot , de Turin, a décomposé leau et quelques solutions salines au moyen de la tlicriucrélectricité; mais il n'a pu obtenir aucun plie nouiène de chaleur ni de lumière.
Tl!E!:3!0GKAPlllE. ( Oe OsfiJ.ô:, cliaud , et
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yoéoM, Je trace ). Depuis la dccouvprfc de Dagùcr'rc , M. Moscr, de Berlin , a trouvé qu'on peut obtenir sur une surface polie des images sans l'intervention d'aucune Iniiiière ; ce qu'il semble attribuer à des radinlions calorifiques particulières. M. Draper rappelle, comme un fait connu depuis longtemps , que si l'on pose sur un morceau de verre très-froid, ou mieux sur un miroir métallique à une basse température , un petit objet, par exemple un morceau de métal , qu'on y souffle son haleine , et qu'on enlève easuite l'objet avec précaution , il apparaît une image de l'objet à chaque nouvelle insufflation, même plusieurs jours après la première expérience. Il cile encore plusieurs autres expériences analogues, d'où il résulte en somme qu'il s'est opéré à la surface du métal une certaine altération mystérieuse des molécules , en conséquence de laquelle les vapeurs s'y condensent inégalement.
Pour obtenir de bons résultats en répétant cette expérience si simple , M. Draper pense qu'il est nécessaire d'employer des métaux différents, .\insi. une pièce d'or ou de platine, sur une plnqne de cuivre ou d'argrnt, donne une imau'e bien prononcée ; tandis que le cuivre et l'argent n'en donnent que de trèsfaibles sur leurs propres métauv. Pour avoir, parce procédé, les plus fortes empreintes , il faut décidément poser de mauvaisccndueleurs «le la chaleur surde bons. La véritable nature de l'électrograptiie reste encore à expliquer.
TllF.RMOJiÈTRK. I licHz.ria.6z, cliruid , et (/.iTpov, mesure.) On donne ce nom à un instrument destiné à mesurer la température de l'air, et de tout autre corps liquide ou gazeux. Cet instrument est impropre à mesurer une chaleur trop élex'ée; on se .sert, dans ce Ciis , du pijrométre ( Foyiz ce mot ). On ignore à qui revient l'honneur de la découverte du thermomètre. Les uns l'attribuent à Galilée ( M. LiBRt, Histoire des sciences mathémaliqties en Italie, t. IV, p. 189 ), les autres à I-'r. Bacon ou à Hudd, ou à Drebbel ou à .Sanctorius. Quant à moi , je ne suis pas éloigné de croire que c'est Van-Ilelmont qui a i-niis la première idée de la construction d'un tbermométre. Van-Helmont , s'indignant de ce qu'un certain Heer lui reproche d'avoir poursuivi H cliiiiièrc du mouvement perpétuel , dit qu'il s'était servi d'un instrument de sa propre invention, non pour chercher le mouvement perpétuel . mais pour constater que l'eau, renfermée dans une tige creuse de verre terminée par une boule , monte ou descend , .suivant la température du milieu ambiant { juTta tempcrnmentvm ambieiitis ). Cette idée, jetée "au hasard I Ortus mcdicinœ . p. r>o, édit. I.ugdim., I vol. in-fol., «BoG ), devait être un jour féconde en résultats.
l.a eon.slruclion du tbermomètro repose .sur la ililatation régulière qu'éprouvent les corps, .surtout les liquides, sous l'influence de la chaleur. le thermomètre imaginé, vers l.i (in du dix septième siècle, par l'.Veadémie dil Ciincn-
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tn , est composé d'une boule de verre, .'i laquelle est soudé un tube de même matière. On rrri plit une partie de cette boule d'alcool colore en ronge; on scelle hermétiquement le bout du tube, et l'on fixe l'instrument sur lUie planche divisée en parties égales. La chaleur fait dilater la liqueur, et le froid la condense. Les degrés de chaleur sont donc marques en montant, et ceux de froid en descendant; mais ils ne ,se r.ipportent à aucun termeconnu. Ce n'est donc pas lii uu Instrument donnant une mesure comparative.
Jmontuns , au commencement du dix-septième siècle , conçut le premier l'idée d'un thermomètre comparable. A cet effet , il mit à profit les découvertes qu'on venait de faire: la première était que la force élastique de l'air augmente d'autant plus par le inème degré de chaleur, que ce gaz est charge d'un plus graml poids ; la seconde, que l'eau une fois entrée en ébullition ne devient pas plus chaude , qtu'l que soit le degré de chaleur qu'on lui appli(pie. Cette dernière découverte fut de la plus haute importance ; elle fut bientôt sui\ le d'une autre non moins remarquable. Black démontra expérimentalement un fait déjii entrevu avant lui, savoir, que la glace fondante conserve invariablement le même degré de température, tant qu'il reste encore une portion à fondre, et quel que soit le degré de chaleur qu'on lui applique. Ces deux découvertes fournirant les deux termes fixes et comparables du tlieririomètre deRéaumur, dont l'einploiest encore aujourd'hui répandu , surtout en Allemagne. Par des procédés très-ingénieux ( Mémoires de V Acad. des sciences, année \i7,o, p. 4:)2 ) , Piéaumur parvint à connaître le rapport de capacité de la boule à celle du tube , ainsi que le degré de dilatabilité de l'alcool qu'il employait. Il choisit pour cela l'alcool, qui, depuis la tempérai me de la glace fondante justiu'à celle de l'eau bouillaiite, se dilate de ^ ^°^ ; c'est-à-dire que looo parties en volume de cet alcool, plongées dans la glace fondante, occupent 1080 parties en volume, étant plongées dans ae l'eau bouillante. f\éaumur commença la graduation de son échelle therinométrique au point de la congélation de J'eaii , et la marqua par o°. Le degré de dilatation que reçoit la liqueur par la température des caves profondes, fut marqué par io° \ i ; celui qu'elle reçoit par la chaleur animale, :;2=> i/o; enfin celui qu'elle reçoit dans un vaisseau ouvert par la chaleur de l'eau distillée bouillante, le baromètre étant à 28 pouces ( 7,>7, mmt. 7o ) fut marqué par co=. Leo" et so» sont donc les deux termes de comparaison dans le thermomètre deRéaumur, L'échelle depuis o° jus(|u'à 80° est divisée en 80 parties égales , appelées derirrs Le chiffre indiquant un de ces ilegrés est précédé du signe -f , ou le plus ordinairement il n'est précédé d'aucun signe. Les températures les plus élevées de l'air atmosphérique ne dépassent guère go», quelque ch;iiul que soit le climat Pour la construction des
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tliorinonKHrps destines à iiiesurer des rlinnseinents atmosphériques, il est inutile de pciiisscr la graduation de l'échelle au delà de 80\ Il n'en est pas de môme des températures basses, qui, en hiver et dans les contrées froides, peuvent être de plus de lo degrés au-dessous de zéro. I,a graduation de l'échelle doit donc être continuée au-dessous de O". Les chiffres indiquant les degrés au-dessous de ce terme fixe, sont toujours prcccJcs du signe — .
Dans le thermomètre centiqrarle ( thermomètre de Celsius ), l'échelle est divisée en loo degrés, 0° représentant la température de la glace fondante, et lOO" Teau bouillante. C'est le thermomètre qui est a\ijourd'hui généralement employé. Dans le thermomètre de l'iih- 'enheit , exclusivement adopté en Angleterre , 32'= marque la glace fondante, et 212= l'eau à l'état d'ébulUtion.
F.n multipliant les degrés du thermomètre de Uéaumur par «/'i. on les transforme en degrés centigrades; et, réciproquement, en multipliant les degrés centigrades par 4/j , on les transforme en degrés de Réanmur. Pour convertir en degrés centigrades une température exprimée en degrés de j-'ahrenheit, il suflit d'en retrancher 32, et de multiplier le reste par .i/o.
Leslii|uides employés pour les thermomètres sont presque exclusivement l'alcool et le mercure. On peut construire des thermomètres A mercure qui marquent jusqu'à 3:;o degrés, mais il est iuipossible qu'il-* marquent au delà ; car cette température est voisine du point d'ébuUition du mercure, .\u-de.ssous de 0°, le thermomètre à mercure ne donne des indications justes que jusqu'à— 30' ou — sa» ; car il approche alors de son point de congélation, où il éprouve des modifications brusques. On fait le <)lus souvent usage du thermomèlre à mercure dans les laboratoires de physique et de chimie, pour coustater les points d'ébuUitions des huiles et d'autres corps liquides. Pour les recherches auxquelles on veut donner im certain degré d'exactitiulc , il faut employer des thermomètres qui n'aient que is ou 20 degrés d'échelle. L'un , marquant , par exemple, — 0° à — 20° ; un autre, — a" à -f 10° ; un troisième, -|- 10= à 4- Sj", etc. Dans ce cas, les réservoirs ne contiennent que très-peu de mercure, les tubes sont d'un diamètre intérieur très-fin , et chaque degré peut être divisé en un granil nombre de fractions. Ces Ihcrmomètresontle double avantage de prendre rapidement la température ambiante , et dn l'indiquer avec une grande précision. Pour les graduer, il faut .se servir d'un thrriiwmètre (7r(/«n.c'e.st-à-dire, d'un tlieriuouiètre gradué à la glace fondante et à l'eau bouillante. Pour déterminer le point fixe expriiué par luo" ( tlicrmomètre centigrade ), il importe de faire usage d'une eau bien pure (distillée); car l'eau impure ou salée exige une température un peu plus élevée pour entrer en ébullilion. Il r.iut, en outre, déterminer avec exactitude l'état barométrique ; car le point <rébullilion
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varie suivant que la pression atmosphérique est plus ou moins grande.
Comme le thermomètre a mercure est susceptil)le du plus grand degré d'exactitude, nous allons en communiquer ici la desciiption, empruntée à M. Pouillet. Les principaux moments de cette opération consistent, 1° à préparer le tube thermométrique. 2^ à introduire le lii(uiile, 3° à former le thermomètre, 4" à le graduer.
« Les tubes de thermomètre doivent avoir un diamètre intérleurqui soit partout le même, afin que les longueurs égales correspondent a des volumes égaux. Pour .s'assurer de cette condition, on fait passer, dans l'intérieur du tube que l'on veut employer, une petite colonne de mercure de 1 ou 2 centimètres de longueur; ensuite, par une légère pression que l'on peut exercer avec une ves.sic de goumie élastique, on fait courir cette colonne d'un côté ou de l'autre , jusqu'à ce qu'elle ait parcouru toute l'étendue du tube en présence d'une échelle divisée. Si, dans chaque position, elle occupe la même longueur, on est trèssûr que le tube est cylindrique ; et , pour l'employer à la construction d'un thermomètre ,il ne reste plus qu'à y souffler une boule , ou à y souder un réservoir cylindriqiie. ,Si, au contraire , elle occupe des longueurs inégales, il est nécessaire de calibrer le tube, c'est-à-dire, de marquer sm- toute sa longueur les intervalles plus ou moins grands qui correspondent au volume constant de la colonne , ou à des capacités er/eilrs. Pour introduire le liquide, on chauffe le réservoir afin d'en dilater l'air, et ensuite on plonge rapidement l'extrémité du tube dans un bain de mercure. Le refroidissement qui a lieu diminue l'élasticité de l'air intérieur, et la pression atmosphérique force le liquide à monter de plus en plus; il suffit qu'il en arrive seulement quelques gouttes dans le réservoir. Alors , retournant l'appareil pour le chauffer de nouveau jusqu'à l'ébullition du liquide, les vapeurs de mercure en remplissent bientôt toute la capacité , l'air est complètement chassé ; et cette fois , en plongeant très-vite l'extrémité du tube dans le bain (!e mercure . on est près iue assuré qu'il le remplira complètement. Avant de fermer le thermomètre, on en règ/e la course , c'e.stà-dire que l'on fait sortir ou rentrer du liquide jusqu'à ce que le .sommet de la colonne corresponde à peu près à la hauteur (|ue l'on veut choisir pour la température moyenne; ensuite on ferme à la lampe l'extrémilé du tube. Cette opéralion se fait de deux manières : i» en faisant le vide au-dessus de la colonne thermo-, métrique, 2° en y laissant l'air. Dans le premier cas, on commence par effiler l'extrémité du tube, et, après cela, on chauffe la boule sur des charbons jusqu'au point de faire sortir une petite goulte de liquide. A cet instant même, on dirige le dard du chalumeau surl'extrémité du bec effilé du tube ; le verre se fond , et le tube est fermé ; il ne reste plus qu'à Par-
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rondir, en le prcsentant an dard de la lampe aprùs que la colonne s'est retirée par le refruidissenient. Dans le second cas, le thermomètre étant a la température ambiante , cV^t-àdire. à la température de l'air environnant , on présente l'extrémité du tube au dard de la lampe, et on le ferme hermétiquemeat ; ensuite on le maintient rouge et a peu près en état de liquéfaction pendant quelques instants , et alors , chauffant rapidement le réservoir, soit avec la main , soit avec une lampe, la colonne monte ; l'air est repoussé, et, par la pression qu'il exerce au sommet du tube sur le verre fondu , il forme une espèce de réservoir qui est plus ou moins srand, suivant que l'air y est refoulé avec plus ou moins de force. Ce réservoir supérieur est presque toujours nécessaire lorsqu'on laisse de l'air dans l'appareil. La graduation du thermomètre consiste à marquer les deux points fixes , et à diviser en parties égales l'intervalle qui les sépare. Les points fixes qui sont généralement adoptés sont celui de !a glace fondante et celui de l'eau bouillante. Tour marquer le point de la glace fondante , on plonge dans un vase rempli de glace pilée le réservoir du thermomètre, et toute la partie de la tige dans laquelle il se trouve du liquide. I.a lenjperaturc ambiante étant pins haute que o», la glace fond peu à peu, et toute la masse se maintient à la température fixe de la glace fondante. Après quelques instants, le thermomètre a pris cette température; il reste parfaitement stationnaire , et l'on maniue le point précis où il se trouve; on le maniuc sur le tube d'abord à l'encre , et ensuite on y fait un trait au diamant ; c'est le o° ou le point rie départ de notre échelle tlii-rmomrtriqw. Pour marquer le point de l'ébullition , on prend un vase à lon'z col , dans lequel on fait bouillir de Veau distilire ; après quelques instants d'ébullition , la vapeur en a chauffé également toutes les parties, et elle s'échappe par les ouvertures latérales; alors le thermomètre est enveloppé de toutes parts d'un bain de vapeur dont la température est partout la même , et partout égale à la température (le la première couche d'eau bouillante. Rientflt la colonne arrive à un point fixe qu'elle ne peut plus dépasser; c'est le point d'ébullition : on le marque d'abord ;i l'encre , et ensuite au diamant. Si , au moment de l'expérience, la hauteur du baromètre était sensiblement différente de 7(io mui., il faudrait faire une correction , que l'on trouve indiquée dans d>"s tables destinées à cet usage. L'intervalle (les deux points de la glace fondante et de l'eau bouillante est divisé en loo degrés ou en loo parties d'égale capacité ; les divisions sont continuées au-dessus et au-dessous de ces points , et leur ensemble forme Vêchellc llicrmoinrlriqiie. Quand le tube a été reconnu «vacteuient e>lindiiquc , il suffit de le mettre sur une machine à diviser, de compter le nombre des tours de vis notcssalrcs pour parcou-
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rir tout l'cspiee e<impris entre les points de glace fondante et d'eau bouillante, d'en prendre la centième partie, qui représente alors le nombre des tours et des fractions de tour qu'il faut faire, en partant de zéro , pour que le diamant arrive aux points successifs où il d(ût faire ses traits de i°, !2»,etc. Quand le tube n'a pas été reconnu cylindrique . il a été calibré , cVst-à-dire divisé , par exempte , en 20 parties de capacités égales, dont chacune peut être regardée comme cylindrique, (m estime d'abord combien il y a de ces capacités entre les points de glace et d'ébullition. soit . par exemple , l.^.'S; chaque degré correspond donc à 0,is7J : on sait d'ailleurs que la première, celle dans laquelle se trouve le zéro . correspond à n tours de la machine à diviser ; la deuxième, à n' tours , etc. .\insi . en partant du zéro, il faudra faire un nombre de tours 0,io7o )i, pour arriver à 1°; puis, quand m sortira de cette capacité pour pa.sseï- à la suivante, il faudra , pour chaque degré ou fraction rie degré , faire un noiubVe de tours ;i rai" son de o,iJ73 h' pour 1°, etc. Tous les thermomètres à mercure , construits d'après ces principes . sont des instruments ro)iiparal>les , c'est-;i-dire qu'ils marchent ensemble, et indiquent en môme temps le même nombre de degrés. En effet . deux volumes d'un même corps étant pris .à 0' si on les porte ;> une autre température, de telle sorte que l'un d'eux .se dilate, par exemple , de la millième partie de son volume à o" . l'autre se dilatera aussi de ja millième partie de son volume ;i 0= ; par conséquent , deux thermomètres à mercure doivent marquer en même temps 1", 2°, 0°, etc., parce qu'ils doivent prendre en même temps le cenfèiue, les 2 centièmes, les 3 centièmes, etc.. de l'acrelssement de volume qu'ils sont susceptibles de prendre en pas.sant de 0=" à loo'i.
«Cependant, ce raisonnement n'est vrai qu'en supposant le mercure contenu dans des vases ou dans des enveloppes solides de même nature ; car , dans les thermomètres , ce n'est pas la dilatation absolue du mercure que l'on observe, mais .sa dilatation apparente , c'està-dire la différence qui existe entre l'accroissement de volume du mercure et l'accroissement de capacité de l'enveloppe qui le contient. .Si le verre sedilatoit autant que le mercure , le thermomètre resterait stationnaire à toutes les températures ; et même , si l'enveloppe du verre se dilatait plus que le liquide qu'elle confi-^nt, les augmentations de chaleur feraient bii^iser le thermomètre, au lieu de le faire monter. Pour que les thermomètres soient ligoureusement comparables, il faut donc que leurs enveloppes soient également dilatables. .. ( Pouillet. )
Les thermomètres ont été variés a l'infini. Aous n'en indiquerons ici que les principaux et les plus modernes.
rhrriiininrtre de Xre'ivet. Cet instrument est Ircs-conuuodc. 11 se compose d'un put'»!
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iHiban (le iiictal, rtf; l ù 2 miliiii:cttTs de Inrgciir, qui est roulé eu siiirc. I.e riiliaii île la spire est compose de trois coiiciies inclalli- (|nes superposées, ai-;,'cnt, or, plaline. Par I inOi;ale dilalation du plaliiic et de lar;;er.f . la spiic se tord ou se dOlord, à uiesiire (|ue la lou'péralure sVIéve ou s'abaisse; une aiguilie tu(lii|ue ccsmouvenients.
'//icriiioiiiine à railran. I.a pièce la plus essentielle de cet inslruuient est une lame de compensation . composée de cuivre et d'acier. I.es mouvements Irés-pellfs que produit la dilalalion des métaux sont auiplifiés par des l)ras de levier et des engrena^'cs de roues. I.es i:.o° du llierujoméire ccnli^'raile correspondent environ à une levolution entière de l'aiguille sur un cadran. Cet instrument doit être gradue sur lellierinouiètrc à mercure au moins de dix en dixdej;i-ès.
riifrniomi'tre diffcrcnlicl de I.eslle. Cet instrument est destiné à mesurer souvent de liés-légères difréjences de température entre deux points donnés simultanément. Sa construction repose sur la dilatation de l'air, qui est à peu prés vingt fois plus considérable que celle (lu mercure. Un degré de ce tlierniomètre correspond à i/io dcfré environ ilu tlierjnomètre centigrade. La boule evposée à la variation de la température est appelée hntile focale, qu'il faut séfiarer de l'autre boule par lui écran , alin d'éviter l'influence du ravonnemeni du calorique.
Thermomtirc à rohls on à dérerscmcnt.
Cet instrument a été employé avec avantage par Dulong et Petit, pour étudier l'action des températures élevées sur des corps solides. la tcmi'.érature est mesurée, non plus par le vo- Jiiiiu-, mais par le i)oids du mercure qui sort 1 se déverse ) de la tige de verre qui le renferme. Dans ces Ibcrmomètrcs à mercure et à lige . formés de verre, la valeur de l" est touji,,,,.^ L (lu ré'scrvoir. On lient donc supprimer li tige, et recueillir le poids p" du mercure qui sort , lors(|u'on porte l'appareil de 0=» ;i une lenqiéiatmc quelconque ?: cette tempei-.iture contiendra autant de degrés qu'il y a ,1l. (ois — ' dans ■ ;) exprimant le poids
