Dans la plupart de mes pxpéiionrcs, j"ai employô un vase

Fk;. s. — l-ilurimùtrc proprpmeiil ilit. Fie. 3 — Coiivorck,

dp plalinc cylindrique, capable de conlcnir 000 centimètres

APPAREILS CALORIMÉTRIQUES ORDINAIRES. 141

cubes de liquide et même un peu plus. Il a 120 millimètres de hauteur sur 85 millimètres de diamètre et pèse ôâ'^^S.

3. Il est pourvu d'un couvercle de platine, agrafé à baïonnette sur les bords du vase cylindrique, et percé de divers trous pour le passage du thermomètre, do l'agitateur, des tubes adducteurs destinés aux 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 tempé-rature est presque instantané, on peut supprimer le couvercle et l'agitateur et employer le thermomètre lui-même pour agiter le liquide; ce qui simplilie les opérations.

Dans ces conditions, le calorimètre est très simple, comme on peut en juger. Réduit en eau, il vaut de 2 à 3 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 :

pr gr

K;x 2 litres et quart. 321,Gi. En eau. 10,i5

M.G... 1 litre 171,37. 5,57

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

MyG. . . 300 cent, cubes.. . i 12,51. »» 3,7i

P. G... 50 id. 29,14. » 0,96

6. 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 instruments. Mais les petits 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 h deux minutes), et toutes les fois que les excès de température demeurent inférieurs à 4 degrés (voy. plus loin).

142 iMÉTHODES EXPÊRlMEiNTALES.

Telles sont les raisons qui nf ont fuit préférei*, daus la plupart de mes expériences, rinstrument renfermant 600 centimètres cubes.

7. Le platine n'est pas seulement utile dans la construction des calorimètres à cause de sa fiûble chaleur spécifique (0,03i4), mais aussi à cause de son {çrand 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.

Enfin, et c'est là une circonstance capitale en thermochimié, 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 expériences, telles que celles où l'on met en œuvre des agents oxydants, chlorurants, sulfurants, etc., capables d'attaquer le platine et les métaux.

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

APPAREILS CALORIMÉTIUQIIES ORDiNAlUES. 143

de façon à pouvoir êlre 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 127o%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 l'on courbe cl façonne à la lampe. Dans le calcul, on tient compte seulement de la masse imujcrgée, 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 ; l'agilateur total, 1o%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 spécifique 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. — Asicateiini.

1. On sait que l'eau d'un calorimètre a besoin d'être maintenue en mouvement continuel, afin 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

FiG. 4.

14i MÉTIiOnES EXPÉRIMENTALES.

d'une simple lige de verre ou de métal, munie de petites palettes et que Ton remue à la main (iig. 4); soit à ^'aide de lames horizontales, disposées en forme d'anneaux circulaires ou demi-circulaires, placées à des hauteurs dififérenles et fixées sur des tiges verticales. Un mouvement alternatif de haut en bas ei de bas en haut, communiqué à ce système par la main ou par un moteur mécanique, permet d'agiter l'eau et d'en mélanger les couches. Celte disposition, fort usitée en physique, offre pourtant quelques inconvénients. Elle ne mélange pas toujours parfaitement les couches, à cause de l'uniformité du mouvement. En outre, aile active beaucoup l'évaporation de l'eau entraînée 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'évaporalion ; mais il ne produit qu'un mélange très imparfait des couches liquides.

2. J'ai imaginé un nouvel agitateur, 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 (fîg. 5) se compose de quatre larges lames hélicoïdales A, A', A">*'^"\ l^ics minces, inclinées à 45 degi'és 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, BB', qui terminent ce cadre à ses extrémités, et de quatre fortes tiges verticales, le tout de platine ou de laiton, suivant les besoins.

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

APPAREILS CALOaiMÉTBlQUES ORDINAIHËS. 145

loppc lui-même et presque louché par le vase cylindrique VV, qui constitue mon calorimètre.

Deux des tiges vQrticales se prolongent de 15 centimètres environ au-dessus du calorimètre, et sont réunies, à leur partie supérieure, par» une demi-bague CC, de bois, d'une largeur et d'une épaisseur 'convenables. D'autre part, l'anneau inférieur l'St muni de quatre petits pieds ou prolongements, longs de quelques millimètres, et disposés de iaçon à faire reposer l'agitai eur sur leurs bouts arrondis, au fond du calorimètre.

Voici le tout, ligure au centre du calorimètre (lig. 5).

FiG. 5.

Dans le vide cylindrique, entouré par l'agitateur, on place le ihermomètre et les appareils convenables.