III. Une enceinte

Le dessin ci-contre donnera une idée suffisante de l'appareil (réduction au cinquième).

IV. Un agitateur spécial est employé dans certaines expé^ riences; il est (iguré séparément page 145.

2. ^ -Calarlmèlre |ir«|ir«iiie«l dit. — BcAcrliitlaii d« riii«lr«iiieiit.

1. Le calorimètre proprement dît se compose d'un vase de platine, de laiton ou de verre, à parois très minces, en forme de

110 MÉTllOltKS EXPËRIMKNT.VI.KS.

ffobciel, pourvu de divers accessoires et posé sur Iroîs poinics

de lit'jïc Dccrivons-ic avec dôlnil.

Fic. 1. — Calorimêlre oïm

ce, MlDcimiUe do pliiliM. — C, (od tonvcrtlf. — M. ihcrmom*!™ nlorimririqiic. — EB. *n-

r«verclK. — AA, ton ifiUlFur. — U, son llwmuinicIrF. — ;:. «nvcloppe de feulro liptil ippliiiuda lur l'oifPinl* de frr-bl.nc.

2, Dfiiis la pkiparl de mes cxpéiienccs, j'ai employé un vase

Fin. i. — dlorimclrc proprrm^nt ilit. Fie. 3 — Cuuvcrrin.

de pljilinc cyliudrujui', capable de conlcnif flOO ccnliinèlres

APPAREILS CALOlUMÉTRKil'ES ORDLNAIHES. Ui

cubes de liquide et môme un peu plus. Il a 120 millimètres de hauteur sur 85 millimètres do diamètre et pèse C.'î^^-W.

3. Il est pourvu d'un couvercle de platine, agrafé à baïonnette sur les bords du vase cylindrique, et perce de divers trous pour le passage du thermomètre, de l'agitateur, des tubes adducteurs destinés «ux gaz ou aux liquides, etc. Ce couvercle pèse 12"',18.

Il ne sert que dans certaines expériences, le calorimètre étant le plus souvent découvert.

4. Dans les expériences où l'équilibre de température est pi'osque instantané, on peut supprimer le coiivercle et l'agitateur et employer le thermomètre lui-même pour agiter le liquide; ce qui simpliJic les opérations.

Dans ces conditions, le calorimètre est très simple, comme on peut en juger. Réduit en eau, il vaut de 2 à S grammes, suivant les pièces accessoires; c'est-à-dire que sa masse calorimétrique n'atteint pas la deux centième partie de la masse des liquides aqueux qu'il renferme : cette circonstance est très favorable à la précision des expériences.

5. J'ai encore mis en œuvre plusieurs autres calorimètres de platine dont voici la désignation, le poids et la capacité :

K;ji 2 lilrcs et quart. 321,61. En eau. 10,i5

M.G... i litre 171,37. 5,57

G.C . . . Celui que j*ai décrit plus haut.

MyG.. . 300 cent, cubes.. . 112,5i. » 3,71

P. M.G. 150 id. 75,01. » 2,50

P. G... 50 id. 20,14. > 0,9G

0. Ces instruments fournissent des mesures d'autant plus exactes qu'ils sont plus grands, mais à la condition de consommer des poids de matières de plus en plus considérables : ce qui limite l'emploi des grands inslrimients. Mais les pelils sont de plus» en plus sujets aux corrections du refroidissement; lesquelles sont, au contraire, négligeables avec les calorimètres d'un demi-litre et au-dessus, pour la durée d'une expérience ordinaire (une à deux minutes), et toutes les fois que les excès de température demeurent inférieurs à "i degrés (voy. plus loin).

Telles sont les raisons qui riront fait prél'ércr, dans la plupart de mes expériences, rinstrumcnt renfermant 000 centimètres cubes.

7. Le platine nVst pas seulement utile dans la construction des calorimètres à cause de sa faible chaleur spécilique (0,0324-), mais aussi à cause de son g^rand pouvoir conducteur, qui lui permet de se mettre immédiatement en équilibre de température avec les liquides qu'il renferme.

En outre, sa couleur et son poli lui donnent un très grand pouvoir réflecteur, et, par conséquent, un pouvoir absorbant très faible ; ce qui garantit l'instrument de platine contre les pertes ou gains dus au rayonnement.

Ëntin, et c'est là une circonstance capitale en thermochimie, le platine et l'or, parmi les métaux usuels, sont les seuls métaux inattaquables par les liqueurs acides ou alcalines, par les acides nitrique, fluorhydrique; bref, par la plupart des agents énergiques qu'il est nécessaire de mettre en œuvre dans les expériences chimiques.

Le seul obstacle qui puisse faire hésiter dans l'emploi du platine, c'est le prix élevé de ce métal ; mais cette considération ne saurait arrêter, si l'on observe que le prix du vase calorimétrique ci-dessus ne surpasse pas 100 à 120 francs.

8. Les calorimètres de laiton, si usités parmi les physiciens, ne peuvent guère être mis en œuvre que lorsque l'instrument est rempli d'eau pure ou d'un liquide neutre, condition qui en rend l'emploi très limité en chimie. En outre, la chaleur spécifique du laiton est triple de celle du platine. Je n'ai point employé ce genre de calorimètres, si ce n'est dans deux ou trois cas exceptionnels.

9. On est obligé de recourir au verre dans certaines expél'iences, telles que celles où l'on met en œuvre des agents oxydants, chlorurants, sulfurants, etc., capables d'attaquer le platine et les mélaux.

Le calorimètre que j'ai employé de préférence dans ce genre dressais consiste en un gobelet mince de verre de Bohême, coupé circulairement à sa partie supérieure, et rodé à l'émeri,

APPAREILS CALORIMÉTRIQUES ORDINAIRES. 143

de façon à pouvoir être fermé exactement par une plaque de verre percée de trous. Sa capacité est de 500 centimètres cubes; il pèse 98 grammes. Sa masse, réduite en eau, vaut 19 grammes, c'est-à-dire qu'elle est inférieure au vingt-cinquième de la masse du liquide aqueux qu'il contient.

J'ai aussi mis en œuvre un calorimètre de verre jaugeant un litre, pesant 127»% 38, valant en eau 25»%5.

Les calorimètres de verre peuvent être pourvus d'agitateurs de verre, fabriqués avec des tubes creux de verre mince, que Ton courbe et façonne à la lampe. Dans le calcul, on tient compte seulement de la masse immergée, laquelle s'évalue d'après la longueur et le poids total du tube. Par exemple, un tel agitateur pesait 6^',03 et était long de 19 centimètres, dans mes essais. Le centimètre immergé valait en eau 0"%006 ; Tagitaieur total, lfl%20.

Quant à la plaque supérieure, on n'en tient aucun compte, en admettant qu'elle n'enlève pas une portion sensible de chaleur à l'instrument, à cause de la faible conductibilité de la paroi du verre.

Dans un grand nombre d'expériences et toutes les fois qu'il était nécessaire de recourir à des calorimètres absolument clos, j'ai employé comme calorimètres des fioles de verre jaugeant de 700 à 800 centimètres : ces instruments seront décrits dans le troisième chapitre.

En somme, et sauf les cas spéciaux qui viennent d'être réservés, l'emploi du verre est moins favorable que celui du platine, à cause de sa chaleur spécilique six fois aussi grande. En outre, le verre, en raison de sa transparence, est bien plus sensible que les métaux aux rayonnements exercés par le milieu ambiant ou vers ce milieu.

§ 3. — A(|IUileiir«.

1. On sait que l'eau d'un calorimètre a besoin d'être maintenue en mouvement continuel, alin d'établir une température uniforme dans toutes ses parties. On remplit d'ordinaire cette indication, soit à l'aide du thermomètre lui-même; soit à l'aide

J4i MÉTHODES EXl»ÉIUMENTALKS.

d'une simple l'v^e de verre ou de métal, munie de petites palettes et que Ton remue à la main (H}». 4); soit à l'aide de lames horizontales, disposées en forme d'anneaux circulaires ou demi-circulaires, placées à des hauteurs différentes et lixées sur des tiges verticales. Un mouvement alternatif de haut en bas et de bas en haut, communiqué à ce système par la main ou par un moteur mécanique, permet d'apiter l'eau et d'en mélanger les couches. Cette disposition, fort usitée en physique, offre pourtant quelques inconvénients. Klle ne mélange pas toujours parfaitement les couches, à cause de l'uniformité du mouvement. Kn outre, elle active beaucoup l'évaporation de l'eau enl rainée au dehors, à la surface des anneaux et de leurs tiges, lors de chaque soulèvement ; ce * ' qui introduit une cause d'erreur très sensible

dans les expériences de longue durée. Le mouvement horizontal d'une lame verticale, animée d'un mouvement gyratoire, ne donne pas lieu à la même objection d'évaporation ; mais il ne produit qu'un mélange très imparfait des couches liquides.

2. J'ai imaginé un nouvel agilateur, qui n'offre pas les mêmes inconvénients et qui a l'avantage de mêler plus complètement toutes les couches d'eau, avec une moindre dépense de force, sans pourtant accélérer l'évaporation.

3. Mon agitateur (fig. 5) se compose de quatre larges lames hélicoïdales A, A', A", A'", très minces, inclinées à 45 degrés environ sur la verticale et normales à la surface interne du cylindre employé comme calorimètre. Elles sont assemblées sur un cadre formé de deux anneaux horizontaux, liB', qui terminent ce cadre à ses exlrémilés, et de quatre fortes liges verlicales, le tout de platine ou de laiton, suivant les besoins.

Les lames, larges de 10 millimètres environ, et les anneaux, de môme diamètre, sont disposés de façon à former un ensemble concentrique à un vide cylindrique intérieur; ensemble enve-

API'.\KEII,S OAI.ORIMÉTRHJUES OtlDINAlKES. 145

lo(ip(: liii'iDémc ol presque louché pur le vase cylindrique VV, qui constilue mon calorimètre.

Dt!iis (les lii^QS vertirales se prolongeiU de 15 cenlimèlrcs environ au-dessus du calorimètre, et sont réunies, ;\ leur partie supérieure, par une demi-baf^uc CC, (i(? bois, d'une largeur et (l'une épaisseur convenables. D'autre part, l'anneau inféi'ieur est muni de quatre petits pieds ou prolongements, longs de quelques millimètres, et disposés de façon à faire leposer l'agitateur sur leurs bouts arrondis, au fond du calorimètre.

Voici le tout, ligure au centre du caloi'imètre (fig. 5),

Dans le vide cylindrique, entouré par l'agilaleur, ou place le Ihcrmomèlre et les appareils convenables.

i. Pour se servir de cet ajiîtateur, on saisît à la main, ou

BrHTHELOT. — Mécani>|ue chiiiiiqup. 10

m METHODES EXI'EIU MENTALES,

avci: un appareil iiiccaniquo (loumc-brochc, niolciir liydrauliquc, moteur éicciromagnétiqiie, de), la deini-baguc de bois, on soulève l'agitateur de quelques iiiillimèti'es et on lui impi'ime un mouvement horizontal, rotatoîre autour de son axe vcriical : ce mouvement est alternatif et comprend un arc de 30 à 35 degrés. Par suite, l'eau du calorimètre se trouve chassée vei's le centre et à toutes les hauteurs  la fois, étant poussée brusquement par les lames hélicoïdales, qui frappent i'eau sous un angle de 45 degrés avec la verticale.

Le degré de perfection que l'on réalise ainsi dans le mélange des couches, et la promptitude avec laquelle on atteint ce résultat, môme avec un faible cfTorl et un mouvement peu rapide, sont surprenants.

Kn outre, l'agitateur, ne sortant pas continuellement du liquide, comme il arriTe pour les agitateurs mus de haut en bas, n'expose pas à l'évaporatiou, 1res sensible, que ceux-ci provoquent, ni aux causes d'eireur qui en résultent.

5. Terminons en faisant observer que le nouvel agitateur n'exclut pas la possibilité de couvrir le calorimètre. A cet effet, il suffit de pratique!' dans le couvercle deux rainures cirtnlaires correspondant aux arcs parcourus pendant le mouvement. Celte disposition, de même que les trous relatifs au thermomètre, à l'entrée et à la sortie des gaz, etc., est facile A réaliser en choisissant pour couvercle une mince lame de carlon, plaquée avec des feuilles d'étain collées sur ses deux faces ; on la taille ensuite aisément, suivant le besoin,

APPAUEILS CALOBlMÉTHhii ES ORDINAIRES. Ii7

0. L'agitateur et le couvercle ne sont pas les seuls accessoires des calorimètres; on doit y comprendre encore, dans certaines expériences, de petits flacons de platine mince (lig. 6), des cylindres du môme métal (fig. 7), qui peuvent être eux-mêmes poui'vusde tubes à dégagement (fig. 8), des serpentins ot récipients de platine de forme diverse (fig. 9), des tubes de verre très

Fie. y.

minces, des ampoules soufflées, etc., etc.: accessoires qui doivent être rendus aussi légers que possible et dont on détermine le poids précis et la valeur en eau. Je crois inutile de les figurer tous ici, me réservant d'indiquer plus loin les plus importants.

§ <i. -- Mcrtarcn rolativcM au cAlarlmètrc.

1. Mesures de poiiU. — Les mesures relatives au calorimèire sont des mesures de poids et de capacité.

On doit peser très exactement loules les substances qui interviennent dans l'expérience, telles que le calorimètre, chacun de

148 MÉTHODES KXPÉBIMEMALES.

SCS accessoires, les diverses portions du theriTiomôlrc (voy. plus loin), enfin chacun des liquides, des gaz ou des solides que Ton y introduit successivement, ou qui sont produits dans le cours des expériences.

La chaleur spécilique de chacune de ces matières, étant supposée connue, sera multipliée par le poids respectif de la matière; ce qui constitue la matière vêduite en eau, c'est-à-dire ramenée à une unité commune pour les calculs. Je n'insiste pas sur ces pesées, les chimistes étant familiers avec l'emploi de la balance ; je dirai seulement que je me sers de balances capables de peser, Tune 1 kilogramme, à 1 milHgramme près ; Taulre, 10 kilogrammes à un demi-centigramme. La première surtout était nécessaire dans des expériences où le calorimètre plein d'eau pesait le plus souvent près de 700 grammes.

^. Les chaleurs spècifiq'ms qui interviennent au cours de ces calculs ont été mesurées (voy. le Chapitre V), dans les cas où elles n'étaient pas déterminées par des observations antérieures avec une précision suflisante. J'ajouterai que les chaleurs spécifiques sont connues aujourd'hui pour la plupart des corps et des dissolutions observables, d'après les expériences de MM. : Person {A nnales de chimie et de physique, 3* série, t . XXXIII, p. 437); Regnault {Relation des expériences, etc., t. H, p. ^69 et p. 93) ; SchûUer (Annales de Poyyendorffy t. CXXXVI, p. 70, et GXL, p. 484; même recueil, Erganzung, t. V, p. 116 et 192); Thomsen (Annales de Poggendor/f, t. CXLH, p. 307); Dupré et Pixge (Philos. Trans, pour 1869, p. 591); Ptàundlev (Berichte der chem. Gesellsch, zu Berlin, iHlO, p. 798); Jamin et Amaury (Comptes rendus, t. LXX, p. 1237), et principalement Marignac (Annales de chimie et de physique, 4' série, t. XXII, p. 385, et S"" série, t. VIII, p. 410); etc. On peut d'ailleurs, dans le cas des liqueurs étendues, simplifier beaucoup les calculs par divers artifices qui seront indiqués et discutés plus loin.

3. Mesures de volume. — Au lieu de peser les liquides, on \)o\\{ les mesurer à l'aide de vases exactement jaugés; procédé qui convient surloul quand il s'agit des masses d'eau ou de disso-

APPAREILS CALORIMÉTRIQUES ORDINAIRES. iiO

lutions étendues qui remplissenl le calorimèlre. Ces mesures peuvent être effectuées à. l'aide de ballons ou fioles jaugés, portant un trait gravé sur un col étroit et dont la capacité est égale à 1000, GOO, 500, 300, 250, 200, 150, 100 centi. mètres cubes.

Les fioles doivent être jaugées très exactement, exactitude assez rare dans les vases fournis par le commerce. Aussi est-il indispensable de vérifier soi-même par des pesées la capacité précise de chacun des vases que Ton emploie. A cet effet, on pèse le vase vide, puis le môme vase rempli d'eau jusqu'au trait, à une température connue. Par exemple, un vase jaugeant exactement un litre, à la température de 15 degj'és, doit contenir un poids d'eau distillée égal à 998^',084; la pesée étant faite avec des poids de laiton dans l'air, et de plus la température de 15 degrés étant également celle de l'air et de l'eau. C'est ce qu'on appelle le poids apparent d'un litre d'eau à 15 degrés, pesé dans l'air à 15 degrés. A A degrés, on aurait 998^', 876(1).

4. Les nombres [linsi obtenus expriment la capacité précise du vase, laquelle est supérieure au volume du liquide écoulé réellement lorsqu'on verse celui-ci dans le calorimètre, un peu d'eau demeurant adhérente aux parois du vase. Pour obtenir plus d'exactitude dans ce genre d'essais, on pose d'abord le vase plein d'eau, puis on fait écouler l'eau; on égoutte un instant, et l'on pèse de nouveau. On déduit de là, d'après la connaissance de la densité absolue de l'eau à cette température et de la perte de poids (un huit-centième environ) dans l'air, le volume réel du liquide écoulé: ce qui est la donnée nécessaire dans les expériences calorimétriques. Elle est connue ainsi à un millième, et même, avec quelques précautions, à un demi-millième près. Je ferai observer cependant que cette précision ne s'applique qu'aux liquides aqueux, ou de viscosité et de volatilité analogues. L'éther, par exemple, est trop volatil pour êlre mesuré; l'acide sulfurique concentré ou la lessive de potasse sont trop sirupeux

(1) Vérificaiion de l'aréomètre de naumé^ par MM. Brrthelol, Coiilior ot «rAlmciiln, p. 2.^ Chez Caiitliior-Villars, 1873.

ir.O MÉTHODES EXPÉniMENTALES.

pour être jaugés exactement par écoulement : les corps de celle espèce doivent être toujours pesés.

5. Les fioles deslinées aux expériences calorimétriques proprement dites, c'est-à-dire destinées à renfermer les liquides dont on prend la température (fig. 10), réclament certaines précautions spéciales dans leur construction. Elles doivent être très

. Fig. 10.

EF). enrciolo argcnlw. — F, fiolo remplie d<î liquide jus* lu'aii Irait iiidiquc mv h» col, — 9, llicrmomèlro.

minces, afin que leurs parois puissent se mettre tout de suite en équilibre de température avec le liquide intérieur. Il faut, en outre, qu'elles puissent loger dans leur panse la totalité du réservoir des thermomètres. Enfin, et celle précaution est des plus nécessaires, le col doit être très court et le trait de la jauge doit être placé fi la naissance du col, ou plutôt un peu au-dessus, afin que le liquide demeure presque en totalité dans la panse de la fiole pendant que l'on en détermine la température. Cette précaution, dis-je, est nécessaire, car les portions de liquide qui se trouvent soulevées dans un long col ne demeurent pas à la môme température que le liquide de la panse ; en très peu de temps il s'établit des différences de phisieurs centièmes de

APPAREILS CALORIMfiTRiniES ORDINAIRES. 151

degré, différence que l'agilation imparfaite produite par les mouvements du thermomètre ne suflit pas pour faire dispa^ raltre,

0. Cette inégalité de température estbien plus marquée encore entre les diverses couches d'un liquide contenu dans une longue éprouvette graduée ou dans une burette; aussi ce genre de vases mesureurs doit-il être proscrit dans toute expérience calorimétrique précise. 11 offre d'ailleurs un nouvel inconvénient, celui du contact momentané des liquides, soit avec les parois supérieures des éprouvettes pendant le déversement, soit avec les robinets inférieurs ou les tubes latéraux des burettes pendant l'écoulement. Or la température des parois et des robinets est inconnue, et elle altère en général, dans une proportion très sensible, celle des liquides avec lesquels ils se trouvent eu contact momentané : je me suis assuré que cette cause d'erreur est considérable et presque impossible à corriger.

7. Les pipettes graduées ne doivent être employées en général que pour mesurer des liquides dont on n'a pas besoin de connaître très exactement la température, et cela pour des raisons analogues aux précédentes.

En tout cas, les pipettes fournies par les constructeurs doivent toujours être vérifiées par des pesées, exécutées dans les conditions mêmes de leur emploi. Par exemple, on place sur la balance un flacon, on le tare, et l'on y fait écouler le contenu de la pipette depuis le trait supérieur de la jauge. On appuie le bec pour faire écouler la dernière goutte, on souffle avec la bouche ou à l'aide d'une poire de caoutchouc (si le liquide est altérable par l'humidité ou par l'acide carbonique), on bouche aussitôt le flacon, puis on pèse l'eau qui s'y est écoulée. Etant connues la température, la densité de l'eau correspondant à cette température et la perte de poids dans l'air, on déduit de là le volume écoulé. Je me suis assuré que les divergences entre plusieurs essais consécutifs ne surpassent pas 1 centigramme dans les expériences faites avec soin , sur des pipettes de 5 A 50 cenli mètres cubes.

Par exemple, une pipelle de 10 centimètres cubes a fourni par écoulement:

gr.

i« pesée 9,983

2« pesée 9,98i

Moyenne 9,9835 dVau à i i degrés,

ce qui fait l>^%99, tout calcul exécuté.

Celte même pipette a fourni par écoulement une solution d'acide iodhydrique posant :

1^« pesée 19,129

2» pesée 19,119

Moyenne 19,1 2i

Avec une autre solution du mémo acide :

Ii,i25 ll,H3

Moyenne 14,119

Ces nombres permettent d'estimer le degré de concordance des posées avec les mesures de volume évaluées à Taide d'une pipette et par écoulement; elles coïncident à un millième près environ pour les petites mesures, à un demi-millième pour les grandes.

Si j'ai cru devoir entrer dans ces détails, c'e^ dan^l'espérance d'être utile aux savants qui elfectueront des expériences calorimétriques, expériences que l'emploi dos vasos jaugés rond beaucoup plus faciles. Maison n'obtient de résultat précis qu'à la condition d'observer rigoureusement les précaiHions prescrites pour connaître très exactement les quantités de inatièros employées, et surtout leur température avant le mélanfîo.

.^ 5. — TheraiMMèlreii. — Peserlipltoii iltem Imitrviiieiitii .

1. Deux genres de thermomètres fort distincts ont étéemployés dans mes expériences : des thermomètres a échelle arbitraire, construits par M. Fasiré, et des thermomètres à échelle conlési-

APPAREILS CALORIMÉTRIQUES ORDINAIRES. 153

maie, construits par M. Baudin. L'exactitude de ces deux genres d'instruments était à peu près la même, et permettait d'évaluer un demi centième de degré, comme je le prouverai tout à l'heure.

Il me paraît indispensable d'entrer ici dans quelques détails sur l'étude et la vérification des thermomètres, car il s'agit des déterminations fondamentales. Ce qu'il faut connaître avec la dernière précision, c'est la valeur réelle du degré, à partir de chaque point de l'instrument. Or cette valeur ne peut être déterminée qu'à l'aide d'un premier thermomètre étalon, comprenant l'intervalle entre 0 et 100. Mais un tel thermomètre n'offre pas une longueur suffisante pour permettre de partager chaque degré en 200 parties, soit à l'œil nu, soit à l'aide d'une lunette. 11 est donc nécessaire de faire construire pour les recherches calorimétriques une seconde espèce de thermomètres, dits thermomètres calorimétriques, compienant seulement un intervalle de 10 à 20 degrés, et que l'on gradue par comparaison avec l'étalon.

2. ^^«/o/i. — Commençons par étudier l'étalon. Pour déterminer le point zéro et le point 100, j'ai suivi une marche conforme aux prescriptions de M. Regnault; aussi les observations que j'ai faites ont-elles fourni des résultats analogues ou identiques, sur la plupart des points, avec ceux ({ui figurent dans les travaux du savant physicien et de ses élèves, parmi lesquels je citerai spécialement le mémoire de M. Is. Pierre {Annales de chimie et de physique, 3' série, 1842, t. V, p. 427). Si je reviens sur ce sujet, ce n'est pas tant pour signaler des faits nouveaux que pour permettre de contrôler Texactitude de mes propres expériences, comme aussi dîins le but d'être utile aux personnes qui voudront faire des expériences semblables ; enfin pour remettre sous les yeux du public compétent des faits qui semblent avoir été oubliés ou méconnus plus d'une fois dans ces dernières années.

Je vais donc fournir les renseignements que j'ai réunis sur la détermination du point 0, du point 100 et de la valeur absolue du degré, sur les variations du zéro et de la valeur du degré, tant dans les thermomètres étalons, dont l'échelle s'étend

J5i MÉTHODES EXPÉRIMENTALKS.

de 0 à 100 degrés, que dans les thermomètres calorimétriques, dont l'échelle n'embrasse que 30 et même 10 degrés, sur la comparaison des thermomètres entre eux et avec le thermomètre à air, etc.

Soit d'abord le thermomètre n" 314, qui a servi d'étalon dans la plupart de mes mesures.

V Graduation, — Échelle arbitraire, comprenant 790 divisions. Il a été construit en 1862, c'est-à-dire depuis un temps îissez long pour que le verre ait pris son équilibre. Je vérifie d'abord l'exactitude de la graduation, en détachant par de petites secousses une colonne de mercure, dont la longueur est voisine de 100 divisions. Je place le thermomètre horizontalement sur la machine à diviser; je compte exactement, à l'aide d'un microscope, l'intervalle occupé par la colonne, par rapport à la graduation; puis je déplace la colonne mercurielle, et je répète cette opération à partir d'origines différentes, dont chacune surpasse de 20 divisions les précédentes. Cette vérification donne des résultats satisfaisants, comme il arrive en général îivec les instruments construits autrefois par Fastré.

2* Point 100. — Je place le thermomètre dans le bouilleur de fer-blanc à double colonne cylindrique employé par M. Regnault, appareil décrit dans tous les traités de physique, et je fais la lecture au moyen d'une lunette placée à quelque distance. La colonne mercurielle s'élève d'abord, atteint un maximum; puis elle s'abaisse peu à peu d'une très petite quantité. Après dix minutes d'ébuUition, la colonne mercurielle étant à peu près fixée, je commence les lectures; je prolonge l'ébuUition pendant vingt minutes encore, en lisant de temps en temps. Je trouve ainsi que le point d'ébuUition de l'eau, ou plus exactement la température de la vapeur dont la tension fait équilibre à la pression atmosphérique, répond à la division 709,3.

Au même moment, le baromètre marque 0'",75l à une température de 19%r) (juillet 1871). Je déduis de ces valeurs, d'après les Tables de M. Regnault (Relation des expèriencesy etc.^ t. I, p. 033), que la température réelle de la vapeur était égale a 99^,57.

APPAREILS CALOniMÉTRIQrES ORDINAIRES. 155

â'' Point zéro. — Aussitôt j'éteins la lampe qui maintenait Teau pn ébullilion ; cinq minutes après, je retire le thermomètre de l'appareil, et je le laisse refroidiràPair libre pendantdix minutes, puis je le suspens dans un cylindre de fer-blanc, percé de trous par en bas et rempli de glace finement pilée. Il convient de placer le réservoir du thermomètre au centre du vase et à une certaine profondeur, de telle sorte qu'il soit arrosé par l'eau de fusion qui s'écoule h mesure, d'abord sur le réservoir du thermomètre, puis au dehors par les orifices inférieurs; mais il convient aussi, et c'est là une précaution capitale, que l'eau ait traversé, depuis la surface où elle s'est formée, une couche de glace suffisante pour être ramenée à zéro. De temps en temps je communique de petites secousses à l'instrument. Au bout d'un quart d'heure, je commence les lectures à l'aide d'une lunette, et je les poursuis pendant un autre quart d'heure, en tassant la glace de temps en temps, et en remplaçant les portions fondues. Je trouve ainsi que le point zéro répond à il, 9 divisions.

J'insiste sur les précautions précédentes, qui me semblent les plus convenables pour assurer le point zéro. J'emploie de la glace pilée, à l'état de fusion incessante, et dont l'eau s'écoule à mesure en passant sur le thermomètre, parce que la glace sèche est à une température un peu inférieure à zéro: la neige, d'autre part, donne lieu à des cavités intérieures, au milieu desquelles le thermomètre risque de demeurer isolé; dans ces conditions, on est donc exposé à ne pas atteindre exactement le point zéro, ou à le dépasser. Enfin l'eau de fusion, si elle demeure mêlée à la glace, ne tarde pas à prendre une température supérieure A zéro, laquelle se communique aussitôt au thermomètre, qui est en contact plus intime avec l'eau de fusion qu'avec la glace : il importe donc que cette eau s'écoule immédiatement. Pour éviter plus .sûrement encore qu'elle ne prenne une température supérieure A zéro, le réservoir, je le répète, doit être plongé tout entier sous une couche de glace bien tassée, de plusieurs centimètres d'épaisseur; car c'est l'inHuence de l'eau fondue à la surface supérieure de la masse qui s'exerce surtout sur le thermomètre, et il faut que cette eau traverse une couche suffisante de

glace pour être ramenée sûrement à zéro. La promptitude avec laquelle elle ^e surchauffe de quelques centièmes de degré est surprenante, et expose à fausser les indications du thermomètre, si l'on n'y prend garde.

J'ajouterai, enfin, que les thermomètres minces et à grand réservoir doivent être suspendus et non posés sur le fond du vase à glace, leur propre poids suffisant pour produire une très légère déformation. J'ai surtout ohservéce phénomène avec certains thermomètres qui contiennent 250 grammes de mercure, et dont le zéro est presque impossible à fixer avec une précision absolue, à cause de ces déformations.

4" Valeur du degré. — D'après les observations précédentes faites sur le thermomètre n"314, l'intervalle entre 0 et 99^,57 est représenté par 709,3 41,9 divisions, soit 6^*»^702 pour un degré.

Pour permettre d'apprécier la confiance que ce chiffre mérite et en même temps le degré de stabilité dont un thermomètre est susceptible, je citerai les déterminations suivantes, faites avec le même thermomètre, à diveises époques et par divers observateurs :