‹ Éléments de physique expérimentale et de météorologie (volume 3)Chapitre 201 sur 297 · CS · texte numérisé non relu

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4. Bemarqveft Mir l«s tableaux précédents. — En 1819, ng et Petit, après avoir déterminé les chaleurs spécifiques de s corps simples (comme ou le voit tableau I précédent), ont leureuse idée de multiplier chacune de ces chaleui*s spécifipar réquivalent chimique du corps auquel elle se rapporte,

ont ainsi obtenu un nombre à peu près constant (colonne 4 ibleau I) ; ils en ont donc tiré cette loi fondamentale : que,

les corps simples , les chaleurs spécifiques sotU en raison se des équivalents chimiques. Mais, comme dans le système ique, les équivalents correspondent à un même nombre d*as, et sont, par conséquent, proportionnels aux poids des tes , il en résulte aussi que les chaleurs spécifiques sont en ut ôwerse des poids des atomes eux-mêmes^ c'est-à-dire que 9icp=^c* p\ p elp étant les poids des atomes de deux corps

6t8 LIVRE VU. — DE LA GHALEUA.

simples, et c et c' les capacités de ces corps. On ¥oît que cp et la quantité de chaleur nécessaire pour faire changer de iM poids /? du premier corps; c p est, de même, la quantité de du leur nécessaire pour faire changer de 1* le poids p* du deuxièm corps ; il en résulte enfin qu'il faut des quantités de chaleti égales pour changer de 1^ la température des atomes des UHf simples, ou, en d'autres termes, que les atomes des corps simpU ont exactement la même capacité pour la chaleur.

C'est sous cette dernière forme que Dulong et Petit ont pic sente la loi dont il s'agit (Ann. de Chim. et de Phjs.j iSll t. X, p. 405). Cependant, comme les capacités se rapporteata général à des poids égaux, il m'a semblé nécessaire, pour évin les équivoques, de bien indiquer le sens qu'il faut attacher à ci expressions.

A l'époque de cette importante découverte, les chimistes ni vaient pas tous les moyens qu*ils possèdent aujourd*hni pour é terminer la vraie valeur des équivalents , ou le véritable poil des atomes ; les lois si remarquables de l'isomorphisme, que Fi doit à M. Mitscherlich, n*étaient pas connues, et, dans un gitBi nombre de cas, il restait de l'indécision sur le multiple qu'il! lait adopter ; aujourd'hui , si les incertitudes ne sont pas levé d'une manière absolue par rapport à tous les corps, on conM du moins des conditions. plus nombreuses, plus tranchées et ph pivcises auxquelles le poids de Tatome doit satisfaire. Ain>if k loi des copaeités est un autre eriterium qui vient se joiiidni l'ensemble des anal()<;ies <liiini(jues, pour les cuinfirnier (|iiaiJ elles s'accordent , et pour faire connaître quelles sont le> plii fondamentales quand elles ne s'accordent pas.

Cependant la loi des capacités n'est pas et ne peut pas «'Ht mathémati(|nenuMit exacte , parce qu'il y a des causes acridciitelles qui font varier la capacité des corps simples.

1" La capacité ihange avec la température, et chan<;e iiu-j^îlement pour les différents corps, comme on le voit par le> tableaux H, III et IX.

•2** Elle chan;»e aussi avec li'tat d'af^régation : pour le cuivit

gregaiion : pour

recuit et malléable, M. l\e*^nault a trouvé, par exemple, U,Q9J0 et 0,0945, tandis qne le même corps écroui et cassant donm* rfolemeut 0,093(3 et 0,0933. (^es diflereiices deviemieut bien plu> grandes pour le soufre : en cristaux naturels, sa capacité H 0,1776; fondu depuis deux mois, elle est 0,1803, et fotidu n-

CHAP. II. — REMARQUES. 6â0

*einment, eHe est 0,1844; et elles deviennent bien plus saillantes encore pour le carbone, puisque la capacité du diamant •st 0,1469, celle du graphite naturel 0,219, et celle du charbon le bois 0,2415 (tableau YIII).

Ainsi , en faisant pour les divers corps simples le produit de a capacité par le poids de l'atome, on doit trouver des nombres lont les rapports changent aussi avec la température et Tétat fagrégation ; c'est-à-dire que la loi des capacités ne peut , en léfinitive, donner pour le poids de l'atome qu'une approxima*^ ion dont il reste à apprécier la valeur.

Si nous passons maintenant des corps simples aux corps cornosés, ce qui est possible aujourd'hui, grâce au beau travail de I. Regnault sur ce sujet important, nous arriverons à cette loi énérale, telle qu'elle a été énoncée par M. Regnault, comme onséquence du tableau VU :

Dans tous les corps composés ^ de même composition atomime et ile constitution chimique semblable^ les chaleurs spécifiques ow/ en raison inverse des poids atomiques.

Sur quoi il y a deux remarques à faire qui sont d'un grand ■téret pour la science :

La première, c'est que cette loi générale ne peut être non lus qu^une approximation par les raisons que nous avons indi- {ues pour les corps simples et qui prennent ici bien plus de uce encore , parce qu'il y a des corps composés qui éprouvent n très-rapide accroissement de capacité, à mesure que la temërature s'élève ; sans doute à cause de leur grande dilatabilité dblcau IX), et aussi parce qu'il y a bon nombre de corps [nnposés dont l'agrégation moléculaire peut, comme celle du harbon, passer par les états les plus différents (alumine, carbo* aie de chauX| etc.).

La seconde , c'est que le produit de la capacité par le poids tomique change lorsqu'on passe d'une composition atoznique une autre , ou d'une constitution chimique à une autre , sans ne l*on puisse jusqu'à présent se rendre compte des causes de ediangement. Ainsi ce produit change considérablement en ■mnt des oxydes RO aux oxydes R0% RO*, R^O^ etc.; il en it <le même pour les autres composés binaires : s'il est à peu m constant pour les sulfures, chlorures, bromures, iudures et Borures d'une même formule , il change en passant d*une forlole à Tautre. Ces observations s'appliquent aussi aux sels de

eSÔ LIVRE vu, — DE Lk CIIALBUfl.

lliven^s compùsilioiis. Touterob, renseoîUc de oc» rëiiilyit& i parte M. Regnault à regarder la potasse et U stmd^ rooM Djniit une cnrDpo^tion atomique semblulile k celle des oijdt^ é$ u?iiivre L*t d'argent : et relte analogie &o soutictit coinpl^iii^ ilatiâ le^ (lifTtTeut^ composes de poiiisfiium et de sodium.

S îf Chateur l&iefiie^ chaleur des comlrinnunns^ ei méiamp-t refri^rantSn SëOo« CAlfiri<|iie d« flitiilii«. — ^Nous aYôtii éêp. înéîqaè ^133^ l, 1\ les observations ptir lesquelles on rc^rtnniiît T absorption à vfiivrique iafrnt ou *ln rafortque ffe ftnidiîr pendant h\ liqurM tioîi des corps, U est visible maintenMnt que ivs quantitÂfl rjiîdenr piMJvenl l^trt drteriTiinées par les moyens qui vîenim fil* nous servir à comparer les rlia leurs spécifiques dr^ rnrp*. ; H r titre res moyens, <'elui de la méthode des mélange?^ mrrite beaiieoup la prëférene*»

Lu détermination des chaleurs latentes a nn haut de^ré €

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tér^t : elle nous i'era sans don te connaître des rapports qiiable* entre la eomposition mok'cuiaire des eorps et le di^ unités de ehaleur qu'ils dissimulent dans lent masse par W ^vxA de la fusioiK tïependaiit ces rechei'clies ont été jtiiiqtrè |tf setit fort négligées : on s'e^st en général contenté d'appmxîi tions qui ne peuvent phis être admises aujôurd'hut. La attend donc à cet é^ard des données niimériqnes précis4^qii manquent complètement. On peut espt^rer toutefois que ^ lacune si regrettable ne tardera pas à disparaître : deux y.-xw professeurs trèsHiistingués, MM, fie La Provosiaye et Desains^vH nent rie publier siu' la chaleur de fusion de la glace un ext^! traTsil qtii fait bien voir tout ce que Ton peut attendrp bonnes méthodes d*oï>servarion. Leurs expériences doonent fÀ ce nombre fondamental 79,25 au lieu de 75, qui était »m depuis un demi -siècle ^ d'après les expériences calorimétriM de Lavoisier et de Laplace. Nous allons indiquer le prwrf qu'ils ont suivi.

Soient m le poids de Teau, m* cehii de la glace, fia tempét^tii initiale, ou celle qui a lieu nu moment du mélange, f la trm^ rature finale nu celle qui a lieu quand le mélange est arnîinfl ât la chaleur de fiision de ta glace. L'eau perd en quantîte I ehnleiir m{t^^\ la glace gagne ni{X'\'f)\ on m doftc '

CHAP. n. — CALORIQUE DE FLUIDITÉ. 631

Tout se rédbâh à détcrmiQer exactement les poids m et m\ et à obtenir les températures t et /' telles qu'elles devraient être, c'estrà-dire corrigées avec soin des influences du récbaufFement et du refroidissement extérieur. On voit en effet qu'une erreur «l'une unité commise sur t — ^, devient une erreur de plusieurs unités sur la chaleur latente, parce que m doit toujours être pris beaucoup plus grand que m' ; une erreur sur ^ quand t — /' serait oe|>endant exact, ne donnerait sur x qu'une erreur égale.

IMtenMlMUioi» des poids. — L'eau, le vase et le thermomètre sont pesés ensemble avant le mélange, et ensuite pesés de même a|ii*ès le mélange. La différence des deux pesées ne donne pas le poids delà glace, car, pendant les cinq ou six minutes que dure Texpérience, il y a une évaporation naturelle, et même une évapora tion particulière, due au mode d'agitation du mélange. Cette cause de perte est déterminée par des expériences préalables ; alors, en notant le temps qui s'écoule entre la première pesée et l'instant du mélange, on connaît la première correction • qm, se rapporte à l'eau, et, en notant de même le temps qui ^ a^écoule depuis l'instant du mélange jusqu'à la seconde pesée, ou i ^ooonaît la seconde correction qui se rapporte à la glace ; m est ! ainsi exactement connu. Pour avoir //i, il faut, de la première ^ pesée, ôter d'abord le poids de l'eau évaporée jusqu'à l'instant fàu mélange, il en faut retrancher ensuite le poids du vase et k celui du thermomètre qui sont connus, et enfin ajouter le poids y eu vase transformé en eau, et, également transformé en eau, le i^oids de la partie du thermomètre qui participe aux variations . de la température.

Bélerasliiatloi» des températures. — Le déplacement du zéro a ici une influence directe, à cause du terme ^ qui entre dans la valeur de ^r ; il faut donc, avant tout, vérifier souvent le zéro du thermomètre dout on fait usage. La température initiale observée n'aurait pas d'autre correction à subir que celle gui résulte de cette vérification, s'il n'y en avait pas une aussi qui réalité de ce que la dge n'est pas entièrement plongée. Pour la température finale, la correction est plus complexe et exige d'autres soins ; au lieu de s'en tenir à la méthode des compensations de Rumford, MM. de La Provostaye et Desains ont adopté lajméthode des vitesses dont j'ai fait usage autrefois (Comptes rendus j t. III, p. 785), et qui est indiquée plus haut (856). Soit 0 la température finale observée : cm la corrige d*abord de

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