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THERMOMETRES.
272. Les thermomètres à gaz présentent sur le thermomètre à mercure, et en général sur les thermomètres formés par Ips substances solides et liquides, un avantage qui tient il la grandeur de la dilatation de la substance thermométriqde. bans un thermomètre quelconque, formé par une substance liquide ou gazeuse, les indications de l'instrument dépendent de la dilatation de cette substance et de celle de l’onveloppe. Or la dilatation du mercure n’est guère que sept fois celle du verre qui le renferme; les variations que l'on remarque dans la loi de dilatation des différentes espèces de verre forment donc des fractions très-sensibles dos dilatations apparentes du mercure, et influent par suite d’une manière notable sur les indications de l'instrument, bans le thermomètre à gaz, au contraire, la dilatation du gaz étant 160 fois celle du verre, les variations dans la loi de dilatation des diverses espèces de verre n’influent plus sensiblement sur les indications de l’appareil, et n’empêchent pas les instruments d'ètre comparables.
Le gaz d’un thermomètre peut sc trouver dans des conditions telles, que la pression soit constante et que son volume varie, ou que son volume soit constant et que sa pression varie.
Kig. 61.
Dans le premier cas, fig. 61 :
-S® Le thermomètre 1 gaz est composé d’un réservoir A,
que l’on place dans l'enceinte dont on veut connaître la température; d’un tube calibré df, réuni au réservoir A, par un tube capillaire at> qui l'éloigne de l'enceinte; d’un tube cd, ouvert 1 sa partie supérieure, et par lequel on introduit du mercure dans l'appareil; enfin d’un robinet r, établissant i volonté la communication: !• entre le tube df e l l’atmosphère; S* entre le bas du tube cd cl l’atmosphère; 3* entre les deux tubes df, cd; 1“ simultanément entre les tubes df, cd et l’atmosphère. La plaque de fonte i, qui relie les tube» el le robinet, porte duui patte* qui servent i fixer l’appareil contre une cloison pendant l'expérience.
Le tube calibré df remplit les fonctions de la tige divisée du thermomètre a mercure, cl sert ii recueillir le gaz que l’élévation de la température chasse du réservoir A; ce tube est d’ailleurs maintenu à une température constante peu différente de celle de l’air ambiant. A un moment quelconque de l'expérience , le gaz renfermé dans l'appareil sc compose de deux parties : la première , qui occupe le réservoir A , sc trouve k la température x; la seconde, recueillie dans le tube df sc trouve k la température ambiante t. Ces deux portions de gaz supportent la même pression, que l’on peut d’ailleurs rendre aussi rapprochée que l’on veut de la pression atmosphérique a l aide du robinet r; on établit la communication simultanée entre les deux tubes df cd, et avec l’atmosphère, de manière k faire écouler le mercure jusqu a ce qu il ail pris le même niveau dans les deux tubes.
ÜEt'XlÈME PARTIE.
Appelons :
V le volume du réservoir A à la température 0°;
h le coefficient de dilatation cubique moyen du réservoir A depuis 0° jusqu’à la
température à évaluer x;
a le coefficient de dilatation du gaz, que l'on suppose constant;
v le volume que l’air occupe daus le tube gradué df à la température I, quand le
réservoir A est placé dans la glace fondante;
v' le volume que l’air occupe dans df i la même température I quand le réservoir A est à la température Xf
M la force élastique dugaz en millimétrés; H sera égale à la pression atmosphérique si le mercure a le même niveau dans les deux tubes df, cd ;
11' la force élastique du gaz quand le réservoir A est à la température x; à l’aide du rubinet r, on pourra faire en sorte que 11' diffère le moins possible de 11 ;
î la densité du gaz à 0° et sous ta pression de 760 millimètres.
Suivant que le réserv oir A est à la température 0“ ou à la température js, le poids du gaz contenu dans l’appareil est exprimé par
il ... i \* i r
(v+rr^)
v' — — — t') 5 1 + xt)
Ces deux poids étant nécessairement égaux, on a donc
\ ^ f + af / H' i + ax ‘ i + at
liquation qui permet de calculer x.
C’est cette disposition que M. Pouillet a employée comme pyromètre à air [Traité de Physique) (273); mais M. Régnault a cru devoir la rejeter pour thermomètre il air. Elle présente un inconvénient très-grave quand l’appareil est destiné h mesurer des températures élevées; dans ce cas, la plus grande partie de l’air vient dans le tube calibré df, et il n’en reste plus qu’une portion très-petite dans le réservoir A ; de sorte que la partie qui sort encore par une nouvelle élévation de température est très-petite, et sc mesure difficilement dans le tube calibré avec une précision suffisante.
Si la température x s'élève de dx, le volume v' devient v ' + dr' et Ton déduit de l’équation précédente
t 1 dv’ V X 1 + atX dx
