VARIATION DE LA CHALEUR, SPÉCIFIQUE

ainsi tout ce qu’on pent affirmer, c’est que la chaleur spécifique de la glace'est d'un dixième environ plus petite que celle de l’eau.

1156. Les expériences | de M. Dulong et Petit ont montré que la chaleur spécifique croissait avec la température, C ’est-à-dire qu’ il fallait, moins de chaleur pour porter un corps de 0, à 100 : que de 100 200°, et à plus forte raison de 200 à 300°. Ils opéraient par la méthode. des mélanges ; les substances qu’on devait plonger dans l’eau froide étaient échauffées dans un. bain d’huile. .Yoici:les résultats de leurs expériences :

Chaleur spécifique au-dessus de 1000,

he eus bat ounilinète ral 6 héleur: spécifiqué moÿénne

V'ITRE SAR Sn JET Entre 0 ét 1000 ù Enire o et 300°

Vérre. . dans lee ae rt 0,177 0190, Cuivre. uso 6,0940 als 0,101 «à: li LL soré 00927 0,1015 AÉAE Vale a ee ds 0,000 0,0611 .

Antimoine. . Ter à 0,0507 0,0547 FRANS ee 0. , + « : 050090. | 0,090:

Méroure. Peer tes «7 0008) | 0,009 «Pour le fer, entre o et 100° ,.., ee + n à ou RÉ 2O0, Mhunild 081430 D 0et500.. .: 101218 o et 350 | . .: 01259.

1157. Quand on mesure une très Are Va par la méthode des mélanges, on doit avoir égard à l’accroissement de la chaleur spécifique, ce qui peut se faire approximativement. Admettons, par exemple, que de o° à la

chaleur rouge la chaleur spécifique du fer soit de 6,15; et

supposons qu’une masse de fer de 1* chauffée dans un four: neau dont on veut connaître la température ait produit ane élévation de 18° dans une masse d’eau de 108, Il s’ensuitque le fer a donné 180 unités de chaleur; comme il lui faut.0,15 d'unité pour Yarier d’un degré, on aura évidemment l’abaissement qu’il a éprouvé.en cherchant combien de fois 0,15

Mesure des hautes températures par la méthode, des mélanges,

est contenu dans 180. Oa trouve ainsi 1200°, de,sorle que

5 i l’eau est actuellement à à 50°, la température du fourneau

Appareil pour mesurer la chaleur spécifique des gaz (à force constante).

Fig. 331,

Application à l'air,

peut être évalué à 1230°; l'équation (A) (1146) indique la marche à suivre pour le calcul en général. En faisant deux expériences sur des masses différentes, on aurait deux expressions de la même température entre lesquelles on pourrait éliminer la chaleur spécifique inconnue qui se trouverait même ainsi déterminée; mais il faudrait tenir compte de la perte considérable de chaleur entraînée par la vaporisa» tion de l’eau (1207). e |

S'IL. Chaleur spécifique des gaz et des vapeurs,

1158. Pour mesurer la chaleur spécifique des gaz, on fait passer trés lentement un courant dé gaz chaud à travers un poids connu d’eau froide : par la disposition de l’expérience on arrive au même résultat que s’il s’établissait une température moyenne par le mélange d’un corps chaud avec un corps froid, de sorte qu’on rentre dans la méthode des mélanges. On a une idée de l'appareil, en imaginant qu'un gazomètre fait avec le vase de Mariotte (579) donne un Courant uniforme de gaz, qui aprés s’être dessèché dans un tube À de chlorure de calcium, traverse un autre tube B où arrive continuellement de la’ vapeur d'eau bouillante. Le gaz ainsi échaufré parcourt un serpentinS plongé dans de l’eau froide, Un écran E préserve le serpentin de l’échauffement; le tube £ donne issue à la vapeur liquéfée. Avec des thermomètres on mesuré la température du gaz à l’entrée et à la sortie,

1159, Dans une expérience relative à l'air il y avait 0*,580 d’eau dans le serpentin. Celui-ci était en cuivre, ét pesait tout entier 0 4 ; il équivalait donc à o*,058 d’eau (1152) et les choses se passaient comme si on avait eu 0,618 de ce liquide. L’air employé jaugé d’après son volume pesait 0,109; il traversait le serpentin assez lentement pour donner toute sa chaleur à l’eau, de manière qu’il avait en sortant la même température qu’elle, 8 ° d’abord, puis 12° à la fin. Le gaz entrait à 95°, le refroidissement à ces deux instants était donc de 87° et de 85°; mais comme dans l'intervalle il se faisait uniformément, on peut

CHALEUR SOUS UNE PRESSION CONSTANTE. 197 supposer qu’il a été de 85° pendant toute l’expérience. D’après cela, si on désigne par c la chaleur nécessaire pour faire varier 1* d’air de 1°, on aura c X 85 X 0,109-pour la chaleur donnée ; la chaleur recue est 4 X 0,618; ces deux quantités sont égales : donc c — 0,267, c’est-à-dire que la chaleur spécifique de l'air est à peu près le quart de celle de Peau.

1160. Nous avons dit que les choses se passaient comme

Ona le droit de supposer k

si le refroidissement du gaz avait été de 85° pendant toute l'air une tem-

l'expérience; en effet, soit m le poids du gaz sortant du serpentin pendant la première seconde, a son abaissement de température, qu’on peut supposer de 87°, c sa chaleur spé-

cifique; mac sera la chaleur donnée à l’eau par cette por-

tion de gaz. Pour la deuxième seconde on aura m a’ c, pour la 3° ma’ c, etc. , m ne changeant pas sensiblement, puisque le courant est uniforme et le changement de yolume toujours à peu près le même. Dès lors la totalité de la chaleur abandonnée parlegazestm c(a-a +a"..). Mais dire que le Mrbldiienent est uniforme, c’est dire qu ’à chaque seconde il ya une même fraction de Ro de difference dans l’abaissement ; les quantités a a’ a” etc., fornent donc une progression arithmétique dont la somme est (ÈS ) n—85 n en désignant par n le nombre destermes, c’est-à-dire le nombre de secondes qu’a duré l'expérience. Mais il est évident que m n est la masse entière du gaz ou 0*,109; donc la’ chaleur donnée à l’eau est bien c X 85 X 0,109, comme nous l’avions supposé.

1161. Les expériences de ce genre durent environ 10’; mais par la méthode de compensation due à Rumford on n’a pas à tenir compte de la perte de chaleur. Après avoir déterminé par un essai préalable les températures extrêmes du serpentin, on opère à une température moyenne. Dans le cas précédent on s'était arrangé pour que l'air de l'appartement fût à 10°; de cette manière le serpentin d’abord à 8° recevait pendantles 5 premières minutes précisémentautant de chaleur qu’ilen recevait pendantles5 dernières. Celarésulte dela loi de Newton, comme nousle verrons bientôt et d’un raisonnement analogue au précédent.

perature constante,.

Methode de compensations pour éviter la perte de chaleur,

Resultats pour .

les gaz autres que l'air,

Chaleur specifique d’un litre de gaz.

A volume égal les | gaz simples ont la méme chäleur spécifique’.

Influence de la densite,

198 san iccunn LV, Vie, CHALEUR:

1162, Nous ayons pris pr comme. exemple; mais on opère. de même pour les autres gaz. Plus Join nous donnerons leurs. chaleurs spécifiques résultant des expériences de M. Dulong (1168): nous dirons seulement ici que les gaz les moins denses sont ceux qui en général absorbent le plus de chaleur. Pour les gaz simples en particulier , ou Îles mélanges de gaz simples, il y a cette, loi remarquable. que la chaleur spécifique est proportionnelle, au

: volume ; nous supposons toujours le poids égal. et la pres-

sion constante, Ainsi l'hydrogène, qui occupe un volume 16 fois aussi grand que l’oxigène, exige une chaleur 16 fois aussi grande pour prendre la même température ; L est du reste de tous les corps connus ‘celui qui absorbe le plus de chaleur à poids égal; 1, d'hydrogène pour varier, de 14 demande près de 4 unités de chaleur.

1163. Ayant la chaleur. spécifique d’un kilog.. er il est facile de calculer celle-d’un litre ; car $’ils’ agit d’air à 0° sous 0,76, on aura 770! dans 15, et par conséquentiln y a qu’à diviser 0,267 par 770. On trouve ainsi, que. riz d’unité de chaleur suffit pour faire varier de 1° la température d’un litre; de sorte qu’à volume égal et à la même température. l'air contient 2885 fois autant de chaleur que l’eau. Cela fait concevoir comment ‘certains hommes peuvent rester quelques instants dans des. étuves ou des fours chauffés à près de 100°. On voit que r ’est tout autre chose que de se plonger dans l’eau bouillante, quoique la température soit la même.

- 1164. En calculant la chaleur spécifique d'un. litre’ pour les autres gaz, comme nous venons de le faire pour D air, on trouverait qu’elle est plus grande en général dans ceux qui sontplusdenses. Quantaux gazsimples, il est évident qu'ils ont la même chaleur spécifique à volume égal, car nous savons, par éxemple, qu’ il y à 16 fois autant de chaleur dans 16 litres d'hydrogène que dans 1l d’oxigène, quoique l les poids soient égaux (1162),

1165, En mesurant la chaleur spécifique de Pair condensé avec un appareil qui différait du précédent seulement en ce que Ja, pression atmosphérique y était aug-