PR
A = surface de la bobine ; I rrr courant; R =: résistance ; k = conductibilité calorifique de l'eau; f = différence de température; œ = épaisseur de l'eau.
Pour une épaisseur x -{- y^ on tx :
A ^ -\- y d'où:
Sous cette forme, l'expérience serait impraticable à cause des variations de température produites par des variations dans les cou-
rants d'eau ou d'électricité. On a alors établi un appareil différentiel : dans deux appareils identiques, on a le môme flux d'eau et le même courant. On établit les épaisseurs d'eau de manière que les températures 0 et 6' des deux bobines soient égales. Puis on fait varier la première couche d'une épaisseur y. On obtient alors une différence de température 0^ — 6', indépendante des variations des courants et qui remplacera G^ — 0 de l'équation ci-dessus.
La différence de température 9, — 0' des deux bobines est donnée par la résistance des bobines qui forment les bras d'un pont de Wluatstone. Ces bobines ainsi agencées ont été calibrées comme thermomètre.
On a ainsi obtenu :
BEATTIE. — Leakage of Electricity from Charged Bodies at moderate Températures (Perte de charge de corps portés à des températures modérées}. — P. 97.
Une boîte métallique (34-9-6), isolée, séparée en deux parties par une cloison, peut être chauffée jusqu'à 300* sans que des fumées viennent à son intérieur. Dans chaque confi parti ment se trouve placée une plaque métallique bien isolée. Les deux plaques sont réunies à la sortie et reliées par un fil protégé par un écran à un voltmètre multicellulaire de Kelvin.
La différence de potentiel entre la boîte et les plaques peut varier de 80 à 240 volts.
La capacité était telle que 0,34, unité électrostatique, élevait le potentiel à 1 volt.
Les plaques furent en Zn ou en Fe, recouvertes ou non de substances diverses.
Avec des plaques de Zn, la vitesse de perte était la même à chaud qu à froid, s'il n'y avait rien sur les plaques, ou s'il y avait de Teau. On avait une augmentation si les plaques étaient recouvertes de bichromate de potasse et d'iode, de chlorure de sodium et d'iode, de chlorure de lithium et d'iode. Avec des plaques de fer, isolées dans la boîte toujours en fer, on avait une augmentation avec le permanganate de potasse.
J. de Phys,, 3- série, t. VUI. (Novembre 1899.) 41
LOVE. — The Joule Thomson Thermal Effect; ils Connexion wilh the Caracterislic Equation and some of its Thermodynamical Conséquences (L'efTeUoule- Thomson. — Sa relation avec Téquation caractéristique. — Quelques conséquences thermodynamiques). — P. 106.
Dans rexpérience du tampon poreux, Télévation de température rfT, correspondant à une élévation de pression ûÇp, produite par ic passage à travers le tampon, est donnée par l'équation de Joule- Thomson :
,. dT /;)r\
où J = équivalent mécanique de la calorie, kp = chaleur spécifique à pression constante.
En calculant le second membre au moyen de Téquation caracléristique des gaz, on a :
Avec la loi de Mariotte :
dT = o;
avec Téquation Van der Waals :
dT j[ /2a \ dp "" }kp VRT /' ou, en posant :
dp k' T ^'
avec Téquation de Clausius :
Les nombres donnés par Rose Innés pour CO' montrent que cette dernière formule convient aussi bien que la précédente. L'auteur établit pour une masse de gaz Téquation :
dU = — pdv — vdp + JfrydT,
ou en introduisant :
dT = - dpy
ei=-i'+(»+:"-)^i
PHÏLOSOPHIGAL MAGAZINE 619
En se servant de Téqualion do Van der Waals et en faisant des approximations diverses, il arrive à un résultat qu on obtient de suite en supposant :
dv v'
La connaissance de 6 permet de calculer le rapport : ^ ^ a = 0,003665.
'--.tKD+H'
On trouve 1,408.
Avec les mêmes valeurs pour un gaz parfait, on a 1,400. Combinant la relation entre kp et A», avec une autre donnée par lord Kelvin, et valable pour toute substance :
n n fin
(eT = élasticité isothermique), on a :
Au maximum de densité à une température déterminée, a = o ; d où :
el, de plus, dans l'expression de la loi de Téquivalcnce, qui est en général :
le terme en dv s'annule. Donc, à ce point, la chaleur latente de transformation isothermique est nulle. Donc on a les conclusions :
Pour toute substance au maximum de densité, Teffet Joule-Thomson est nul comme pour un gaz parfait, mais pour une tout autre raison.
En ce point, il n'y a qu'une chaleur spécifique.
Mac LEAN. — Velocily of Electric Waves in Air (Vitesse d'ondes électriques
dans l'air). — P. 113.
Dans le circuit du résonateur on a placé un coliéreur formé de deux globules de Pt de 1 millimètre de diamètre, attachés aux extrémités de deux fils de Pt de 0°"°,12 de diamètre et de i'",7 de long enroulés en spirale et soudés à des fils en fer de i'"°',5 de diamètre et 4 centimètres de long. I^e tout est placé dans Taxe d'un tube de verre de 8*"'", 5 de long et de i*"",5 de diamètre. Une extrémité du fil est axée à une vis micrométrique. Ce coliéreur est placé dans un circuit avec une grande batterie, une boîte de résistance et un galvanomètre à lecture directe shunté. Ce tube se décohère spontanément par Télasticité des ressorts de Pt.
La capacité du résonateur est donnée par deux feuilles d'étain (ii*",5 sur 14'",i) collées sur les faces d'une lame de verre (30,4- 30,4-5 centimètres) et la self-inductance par deux fils de Cu de 9'",62 de long, de 3 millimètres de diamètre, placés parallèlement à une distance de 5 centimètres.
L'oscillateur est identique au résonateur. Il est placé dans une boîte avec fenêtre et réflecteur. Dans la bobine de Ruhmkorfî, la rupture du circuit primaire est produite par un interrupteur à moleur, muni d*un courant d'eau lavant la surface du mercure. Le tout élait enfermé dans une boîte à double paroi remplie de coton. On avait ainsi une étincelle toujours identique.
En fermant le circuit de l'oscillateur, avant que les étincelles ne commencent, on a une augmentation de la déviation de l'aiguille du galvanomètre qui croît encore, quand les étincelles marcbenl, d'une quantité variable avec la distance du cohéreur au réflecteur. C'est celte seconde augmentation que produisent les ondes et qu'il faut mesurer. Les mesures étaient faites la nuit.
On a aussi déterminé les nœuds et les ventres, donc déterminé X. On avait T en photographiant l'étincelle donnée par un oscillateur semblable au premier, de capacité C, de self-inductance L'. Appliquant la formule
On avait :
o ÎT T^ LC
zt: V L.'^» on a Tpg — p-^,"
^ ~ T ~ 1 976-v-\o^»* ~ ^'^^* ^ ^^''^ *'™' ^^^ seconde.
PHILOSOPHECAL MAGAZINE 621
Kn mettant dans le circuit du résonateur, une grande résistance (fil de charbon), on obtient les mômes résultats que ci-dessus ; mais, si Foscillateur et le résonateur ne sont plus à Funisson, on n'obtient plus les nœuds aux mêmes endroits qu'avant, et Vaiguille du galvanomètre a des mouvements irréguliers.
Ces faits concordent bien avec la théorie de ramortissement des ondes.
JJARTON et MORTON. — Griterion for Ihe oscillating discharge of a condenser (Critérium de la décharge oscillante d'un condensateur). — P. U3 et 148.
Dans la théorie élémentaire, la condition pour une décharge oscillante est :
* Si Ton tient compte de la distribution du courant dans le fil, on doit ajouter, d*après Maxwell et lord Rayleigh, à l'équation différentielle habituelle, des termes dont les coefQcients sont petits, mais dont TefTet est de faire que, pour la valeur critique ordinaire
C = Tj^î on a encore une décharge oscillante.
La nouvelle valeur critique C est > C.
Ceci est d'accord avec un travail antérieur des auteurs sur la résistance et la self-inductance d'un fil parcouru par une onde amortie.
Ce résultat .Semble en contradiction avec ce fait que, pour une décharge oscillatoire, la résistance est plus grande et l'inductance plus petite que pour des courants continus, ce qui devrait favoriser une décharge non oscillante. Mais il faut tenir compte de l'amortissement qui augmente à la fois R et L, de sorte que, si l'amortissement est grand et la fréquence faible, l'inductance devenant plus grande que pour des courants continus, son accroissement peut avoir, sur la valeur critique de C, un effet plus grand que celui de Taccroissement de R.
LoKD RAYLEIGH. — Theory of anouialous Dispersion (Théorie de fa Dispersion
anomale). — P. 151.
Lord Rayleigh a retrouvé [Matheynalical Tripos Examination fw 1869; — voir Cambridge Calendar^for 1869, 21 janvier) une note
de Maxwell sur cette question. Chaque particule du milieu élastique est supposée attirée par un atome d'une autre matière avec une force variable avec la résistance et soumise à une résistance fonction de la vitesse relative ; les atomes étant indépendants les uns des autres, on a pour Téquation de propagation des ondes :
p et a, masses de Tunité de volume du milieu et des atomes ;
Tj, déplacement du milieu; t) + Ç, celui des atomes; ap^C, attraction;
<jR -7^- résistance.
dt
Si un terme de tq est :
Ce ' cosn it — - h
on arrive pour Tindice [jl à la formule suivante (R étant supposé très petit), où v^ désigne la vitesse pour a = o :
John HENDERSOX. — Cadmium Standard Cells (Pile étalon au cadmiumV
Les expériences d'Henderson lui ont montré que des éléments au Cd ont une force électromotrice la même, soit avec des sels tout à fait purs, soit avec des sels acides, et égale à 1,0190 volt à 21'*,o.
Le coefficient de température, toujours faible, a varié de 0,002 0/0 à 0,009 0/0, suivant les éléments.
La variation de température ne produit pas de suite la totale variation de force électromotrice. La polarisation disparaît rapidement.
Ces éléments sont donc meilleurs pour des étalons que les éléments Clark.
PHILOSOPHIGAL MAGAZINE 623
Août 1899.
WHITEHEAD. — On the Effect of a Solid conducting sphère in a variable magnetic Field on the magnetic Induction at a Point outside (Effet d une sphère solide conductrice dans un champ magnétique variable sur Tinduction magnétique en un point extérieur). — P. 163.
Etude mathématique des valeurs de Tin iuction maguétique dans le cas particulier où la sphère devient un plan indéfini et où le système inducteur est un courant alternatif circulaire dont le plan est parallèle à la surface du plan conducteur. On en déduit que, dans le cas de la télégraphie par induction^ la bobine réceptrice doit avoir son plan plutôt vertical qu'horizontal; pratiquement, en eiïet, la composante de Finduction magnétique normale au plan est petite par rapport à la composante tangentielle.
L*auteur fait une application numérique au cas d'une sphère égale à la sphère terrestre, ayant les propriétés magnétiques et conductrices de Teau de mer.
KUENEN et ROBSOX. —On the mutual solubility of liquids vapour pressure and Critical Points (Solubilité mutuelle de liquides, pression de vapeur et points critiques). — P. 180.
Si deux liquides ne se mélangent pas en toutes proportions, on a dans un tul)e fermé trois états différents, deux mélanges de liquides superposés et surmontés par un mélange de vapeurs des deux liquides.* Si on chauffe à une certaine température critique, il peut arriver ou que les deux mélanges de liquides se confondent, ou que le liquide supérieur se mélange avec la vapeur, ou même que les trois états se confondent. Les auteurs ont étudié ces phénomènes, déterminé la pression de la vapeur à différentes températures et les valeurs des température, pression et volume critiques.
L'appareil employé est celui de M. Cailletet, avec un tube un peu différent sans partie élargie dans le fond. On a pris toutes les précautions pour éviter la présence de Tair en n'introduisant que des liquides bouillis. Un agitateur* ayant à son intérieur un morceau d'acier était mû de l'extérieur par un électro-aimant. Le lube était contenu dans un manchon contenant un liquide ou bien une vapeur pour maintenir la température constante et uniforme La pression était lue sur un manomètre à air libre jusqu'à 4'''", 5, puis sur un
manomètre à air comprimé de 3 à 30, puis sur un autre au-dessus de 25 atmosphères.
Les expériences ont d'abord porté sur le mélange dVau et d'élher et ont donné des résultats déjà trouvés par d'autres expérimentateurs : pression de vapeur beaucoup moindre que la somme des pressions de vapeur de Teau et de l'éther. La température d'ébullition est 34**,33 sous 760 millimètres de mercure, inférieure de 0®,36 à celle de Téther pur. 11 y a un point critique pour le liquide supérieur, et la vapeur à 201®. — Au dessus, Topacité du tube, produite par Tattaque du verre, rend toute observation impossible.
D'autres expériences ont été faites avec des mélanges dëthane et de différents alcools.
L'éthane pur avait son point critique à 32^,16 sous une pression de 48''",86. On a étudié les mélanges d'éthane, avec les alcools méthylique, éthylique, etc., jusqu'à l'alcool amylique.
1« Les pressions de vapeur sont inférieures à celles de Téthane pur;
2® Éthane + alcool méthylique ; on a observé un point critique à 32* 16;
Ëthane + alcool éthylique; on a observé deux points critiques à 31*9 et 40O 67 ;
Ëthane -\ alcool propylique; on a observé deux points critiques à 38*6 et 4i«7;
L'élliane et l'éther se mélangent en toutes proportions.
Les pression et température critique du mélange d^éthane et d'eau diffèrent peu de celles de l'éthane pur.
Mélange de CO- + eau. — La pression est probablement moindre que celle de CO^. Pour le mélange, la température critique est celle de CO^
Benjamiii DAVIES. — A new form of Ampèremètre and Voltmètre with a long Scale (Nouvelle forme d'ampèremètre et de voltmètre à échelle étendue). — P. 204.
Ces instruments sont du type d'Arsonval. L'aimant est terminé par deux pièces polaires dont l'une est une boîte cylindrique en fer doux, et dont l'autre, également en fer, est un cylindre percé d'un trou suivant son axe, placé à l'intérieur de la bofte avec un entrefer très étroit. I^a bobine rectangulaire a un côté suivant Taxe creux do cylindre, et l'autre mobile dans l'entrefer.
Dans un autre modèle, l'aimant avec ses deux pièces polaires a la
PHILOSOPHICAL MAGAZINE 62b
forme d'un fer à cheval. Dans un troisième, on a deux aimants en fer à cheval accolés par leurs pôles de même nom L'ensemble est terminé par deux pièces polaires, Tune en forme de boîte, Tautre en forme de cylindre, comme dans le premier modèle.
On aura encore mieux en mettant des fonds à la boîte, de sor(e que trois côtés de la bobine sont actifs.
La bobine est terminée par deux ressorts spiraux qui amènent le courant. Elle est enroulée sur un cadre en aluminium pour Tamortissement.
La dernière forme convient bien pour un galvanomètre balistique, en faisant le rayon de la bobine très grand et sa hauteur petite.
ROSE INNES and SYDNEY YOUNG. — On the Thermal Properties of normal Pentane (Sur les propriétés thermiques du pentane normal). — P. 213.
La formule
UT /. , e \ l
donnée pour Tisopentane par un des auteurs convient aussi pour le
pentane normal, avec les mêmes valeurs deR, do - et de ^, mais avec
des valeurs différentes de l et de A.
La courbe pv en fonction de v ^ montre, avec les résultats expérimentaux, des différences plus petites que i 0/0.
LEHPELDT. — Note on the Vapour-Pressure of Solutions of Volatile Substances (Note sur la pression de Tapeur de solutions de substances volatiles). — P. 215.
Pour un mélange de deux liquides A, B, soient :
T^A, ^Bi les pressions de vapeur de A et de B ;
j), la pression de vapeur du mélange ;
C, le rapport du nombre des molécules de A au nombre des molécules de B dans le liquide ;
7^, le rapport du nombre des molécules de A au nombre des molécules de B dans la vapeur.
«26 PHÏLOSOPHICAL MAGAZINE
Nernst a donné la relation :
pour le cas où ( est petit.
On peut récrire
c'est-à-dire que, lorsqu'une substance volatile est dissoute dans un liquide, la pression de vapeur du liquide est modifiée dans le rapport de la quantité moléculaire fractionnelle du solvant dans le liquide à celle qui existe dans la vapeur.
Si la substance dissoute n'est pas volatile, on a -^ = 1 — C-
Ces formules peuvent aussi être considérées comme des conséquences de la relation donnée par Duhem, Margules et Lehfeldt pour un mélange de liquides :
"Voici les résultais d'expériences :
«1 r (solvant) p ^ cal. 1^ ob«.
CCI» dans toluène 0^181 93,0 105,4 0,072 0,073
Toluène dans CCI».... 0,872 310,2 242,0 0,680 0,708
CCI» dans benzine 0,054 270,9 273,6 0,045 0,043
Benzine dans CCI* 0,835 310,2 306,5 0,825 0,830
La dissolution de toluène dans CCl^ contenait 29,2 0/0 du corps dissous, et malgré cela l'accord avec la formule est bon.
Dans les mélanges contenant de l'alcool, au contraire, il n'y a plus concordance dès que la quantité de corps dissous excède quelques 0/0.
r, « («olranl) p Ç cal. ^ ob«.
Alcool dans benzine... 0,281 270,9 350,4 0,070 0,088 Benzine dans alcool... 0,668 219,5 315,0 0,958 0,886
temp. =r: 50"
Alcool dans toluène... 0,591 93 499,5 0,123 0,138
Toluène dans alcool... 0,902 219,5 233,5 0,959 0,946
PIIILOSOPUICAL MAGAZINE 627
WOOD. — Photography of Sound-Waves by the « Schlieren Method y> (Photographie d'ondes sonores par la méthode < des stries > de Tôpler). — P. 218.
L'appareil est celui de Tôpler (*).
Une bonne lentille achromatique (12''",5 de diamètre, 2 mètres de
foyer) donne une image d'une source intense de lumière (étincelle
électrique), à une distance de la lentille égale à 15 mètres environ.
Cette image, supposée droite, horizontale, très étendue, est couverte
aux ' environ par un diaphragme horizontal. Derrière est placée la
lunette dans laquelle on regarde.
On voit le champ uniformément éclairé. Si', maintenant, on suppose en avant de la lentille une masse sphérique d'air de densité différente de celle du milieu environnant, les rayons lumineux vont être déviés en la traversant, et, le champ de vision dans la lentille n'étant plus uniformément éclairé, on verra une image de cette masse d'air, ou, par suite, d'une onde sonore.
On éclaire un inslant très court après la production de l'onde, en employant l'étincelle électrique qui la produit à charger une bouteille de Leyde qui se décharge immédiatement entre deux rubans de magnésium pressés entre deux plaques épaisses de verre.
Pour la photographie, on remplace la lunette par un objectif Zeiss et on prend sur une plaque photographique l'image des boules de laiton entre lesquelles éclate l'étincelle productrice de Tonde sonore.
L'auteur donne une série de photographies montrant les phénomènes de propagation, de réflexion, de réfraction, de diffraction d'ondes sonores.
Pour la réfraction, on employait une boîte dont deux parois étaient formées de pellicules minces de collodion, ou un prisme dont Jes faces d'entrée et de sortie étaient également faites de pellicules minces de collodion, boîte et prisme remplis d'acide carbonique ou d'hydrogène.
La diffraction était produite par une fente de 3 millimètres limitée par deux plaques de verre, ou par un réseau grossier formé de baguettes de verre montées en forme de demi-cylindre au centre duquel part Tonde.
(ï) Pogg, Ann., CXXXI, p. 33 ; 18G7.
«28 PIIÏLOSOPHICAL MAGAZINE
On a aussi observé la réflexion sur une surface cannelée et la note musicale produite par la réflexion d'une simple pulsation sur une série de plaques en escalier.
Lord KELVIN. — Magnelism and Moiecular Rotation (Magnétisme et pouvoir
rotatoire). — P. 236.
On considère le dispositif suivant : Un tube fermé en forme d*anneau de matière isolante chargé d'une quantité e d'électricité positive rempli d'un fluide isolant incompressible chargé de la même quantité e d'électricité négative.
Dans un champ magnétique, le tube et le fluide tournent en sens
j .,' , . eAM eAM , , inverse avec des vitesses angulaires ? ,'' les énergies cine-
tiques étant ^ j -: ; — » où o), w' sont les masses du tube et
du fluide ; A, la surface enveloppée par le tube ; M, la composante de
la force magnétique perpendiculaire au plan du tube.
Si l'anneau est emprisonné dans l'éther solide incompressible et attaché à lui assez fortement pour prévenir un glissement, la naissance du champ magnétique produira un train d*ondes de vibrations transversales, et l'anneau viendra au repos au bout d'un temps infini, suivant la loi de e-'" sinqt.
Ce dispositif remplace le mouvement rotatoire et le couple imaginés autrefois pour expliquer la rotation du plan de polarisation dans un champ magnétique et montre comment le volant du g^TOsiat imaginé se met à tourner à la naissance du champ magnétique et s'arrête quand le champ devient nul.
Pour donner à ce gyrostat la qualité essentielle de la molécule vibrante des Stokes-Maxwell-Sellmeier, on le suppose relié à rélher environnant par des ressorts pouvant fournir eux-mêmes l'énergie nécessaire et en prenant comme gyrostat le doublet électrique cidessus. On cherche quelle doit être la nature du lien élastique qui doit le relier à une sphère creuse dans l'éther pour remplir les conditions d'une molécule radiante.
On voit qu'on ne peut expliquer ainsi le phénomène de Zeeman, pour lequel lord Kelvin déclare que la théorie de Lorentz lui parait V raie. On peut expliquer, au contraire, le diamagnétisme de Faraday. PERREÀfJ.
WIEDEMANN'S ANNALEX 629
WIEDEHAim'S ANNALEN ;
T. LXVIII, n- 8; 1899.
G. TAMMANN. — Ueber die GrenzeQ des festen Zastandes (Sur les limites
de l'état solide). — P. 629-651.
1" Les courbes de fusion ont leur concavité tournée vers Taxe des pressions, tant que la chaleur de fusion est positive, aussi bien les courbes ascendantes que les courbes descendantes. La môme règle s'applique aux courbes de transformation. Il y a toutefois une exception avec le nitrate d'ammonium pour lequel la courbe de transformation est tournée en sens inverse. A celte allure différente correspond une variation anormale des chaleurs spécifiques ;
2^ L'expérience montre que, dans les conditions di température et de pression où la chaleur de fusion approche de la valeur zéro (acide acétique et diéthylamine) ou même atteint cette valeur (eau et iodure d'argent), la différence entre les volumes spécifiques du liquide et du corps cristallisé a encore une certaine valeur ;
3" Dans le cas où jusqu'aux températures les plus élevées la courbe de fusion s'élève quand la pression augmente, on peut vraisemblablement fixer aux températures et pressions suivantes les points de fusion maxima extrapolés pour les substances désignées ci-après :
Naphtaline 261*» et 1 1.500 kilogrammes
Acide carbonique 76° et 13.000 —
Hydrate de chlorure de
calcium à 6Hî»0 86« et 10.000 —
TV
4" Los valeurs de — î prises pour diverses substances à la môme
pression, sont assez différentes les unes des autres. Pour p z= o,
-T— atteint sa plus grande valeur -|- 0,0366 avec la naphtaline ; les
valeurs les plus faibles sont atteintes avec
le sodium, 0,0077
le mercure, . 0,0054
Teau, — 0,00714
630 WIEDEMANN'S ANNALEN
5** On a réalisé des triples points au conlact d'un liquide et de deux ci^istaux polymorphes en équilibre :
Avec CO^ à — 7%5 et 2.800 kilogrammes
Acide acétique 44<» et 1 .900 —
Soufre i5o et 1.320 —
On a même réalisé un triple point pour trois cristaux polymorphes
en équilibre. C'est ce qu'on a obtenu avec Tazotate d'ammonium à
64%2 et 930 kilogrammes.
