Calorimètre de Lavoisier et de Laplace. Une
3upe de cet instrument est représentée dans la figure 360; se compose de trois vases de tôle ou de ferblanc c, d et e," ont le plus grand c enveloppe le moyen d, et celui-ci, à son
tour, enveloppe le plus pelil. L’intervalle qui sépare le premier du second se remplit de glace dont l’eau de fusion s’écoule par le robinet r, et l’intervalle qui sépare de toutes parts le second du troisième est pareillement rempli de glace pilée dont l’eau de fusion s’écoule par le robinets. Ainsi, le calorique extérieur est arrêté et absorbé par la première couche de glace, et ne peut jamais pénétrer jusqu’à la seconde couche pour y opérer une fusion ; de même le calorique intérieur, celui qui sort de la substance enfermée dans le petit vase, est entièrement absorbé par la seconde couche de glace, et employé à la fondre, sans pouvoir jamais passer dans la première couche et, à plus forte raison , sans pouvoir jamais se perdre à l’extérieur. D’après cela, rien n’est plus facile à comprendre que l’usage de cet instrument pour résoudre les questions relatives à la capacité.
Soit în, m' les poids des deux corps, c, c' leurs capacités pour la chaleur, t, V leurs températures au moment où ils entrent dans le calorimètre, [f, g' les quantités de glace qu’il; fondent, ou les quantités d’eau que l’on recueille dans chaque expérience lorsque les corps sont parvenus à la température 0. Les quantités de chaleur qu’ils ont perdues son évidemment proportionnelles aux quantités de glace g el(j qu’ils ont fondues : mais, le premier perd met; le deuxièm perd m' c' f . On a donc :
met g .7 . c a m't'
- = - ; d ou - , = - • -
m’c't' g c g mt
En opérant sur le même corps porté à des température différentes, on reconnaîtrait par là si la capacité est con stanle ou variable.
Pour soumettre les liquides à ces expériences, il faut 1< renfermer dans un flacon, et alors on fait deux expérience l’une avec le flacon vide, l’autre avec le flacon contenant liquide. Dans la première expérience, la quantité de chalei perdue est met-, dans la seconde, elle est m e t'-\-m' c' t' .f. supposant qu’on parte d’une autre température t', et qi
m', c' désignent la masse et la capacité du liquide, en représentant toujours par g et g’ les quantités de glace fondues, dans la première et la deuxième expérience, on aurait alors :
met g met' + m'c't' ~ g'f
d’où il est facile de tirer -, ou le rapport des capacités du
flacon et du liquide.
C’est ainsi que par cette méthode toutes les capacités peuvent être rapportéés à l’eau; car, une fois que l’on a, par exemple, la capacité d’un flacon de verre par rapport à l’eau, on rapporte les capacités des autres substances et celle du verre, et pour rapporter ces capacités à celte de l’eau, il suffit de les multiplier par ta capacité du verre par rapport à l’eau.
Ces expériences, qui paraissent si simples, ne sont pas cependant sans difficultés: si l’on emploie de la neige ou delà glace pilée trop fin , l’eau de fusion s’imbibe dans les fragmens de glace, et, si d’avance on les sature d’eau, on recueille à la fois l’eau de fusion et celle de saturation qui ne peut être évaluée qu’imparfaitement. On obtient plus d’exactitude en choisissant des fragmens de glace de dimensions convenables.
On peut encore employer des puits de glace ( pg. 354 ) dans de la glace très compacte.
Quant à la température des corps, au moment où ils entrent dans le calorimètre, elle se détermine en les plongeant dans un bain liquide, dont la température est connue, et en les tirant du bain, lorsqu’ils en ont pris la, température, pour les porter rapidement dans l’appareil. Si la couche liquide que le corps emporte avait un poids un peu considérable, on en tiendrait compte en ajoutant à la quantité de chaleur perdue par le corps celle que perd le liquide lui-même, qui est aussi égale à son poids, multiplié par sa température et par sa capacité qui devrait être connue.