INSCRIPTION DES QUANTITÉS DE CHALEUR

de thermomètre susceptibles d’être introduites dans les cavités naturelles *.

Inscription des quantités de chaleur.

On mesure les quantités de chaleur produites par une source quelconque d’après le nombre de degrés dont s’est échauffé un certain poids d’eau. Ainsi, on est convenu que l’unité de chaleur ou calorie correspond à la quantité de chaleur nécessaire pour porter un kilogramme ou un litre d’eau de zéro à un degré. Cent litres d’eau échauffés d’un degré correspondront donc à cent calories. D’autre part, un litre d’eau porté de zéro à cent degrés correspondra aussi à cent calories.

Ainsi, pour la quantité de chaleur comme pour celle du travail mécanique, nous aurons affaire à un produit. Un certain nombre de calories sera le produit d’une température par un volume.

On voit déjà qu’il y a différentes manières de produire une quantité de chaleur déterminée, et qu’un même nombre de calories pourra être constitué, soit par réchauffement intense d’un petit volume d’eau, soit par le léger échauffement d’un grand volume de ce liquide. Quand on mesure à l’aide du calorimètre le nombre de calories produites par une combinaison chimique, par exemple, l’appareil ne livre que le résultat final du phénomène sans en indiquer les phases. Or, la méthode graphique se prête fort bien à la détermination de la forme sous laquelle une certaine quantité de chaleur a été produite. Soit un corps duquel va se dégager une certaine quantité de chaleur; enfermons-le dans un espace entouré de matières isolantes, et tout autour de lui, faisons circuler un courant régulier d’eau à température constante, tandis qu’un thermomètre inscripteur plongera dans le courant qui sort de celte sorte de calorimètre.

Tant qu’il ne se produit aucune chaleur à l’intérieur de l’appareil, l'eau sort avec la même température qu’elle avait au moment de son entrée; le style trace une ligne horizontale que nous appellerons zéro. Aussitôt que la chaleur se dégage dans le calorimètre, la courbe tracée s’élève, exprimant ainsi l’intensité de réchauffement. Mais, d’autre part, on sait à quelle quantité d’eaü s’applique

I . Toutes les expériences sur ce sujet sont en voie d’exécution ; elles seront exposées dans le tome IV des travail de m on laboratoire.

la température, puisque l’écoulement est uniforme comme la rotation du cylindre lui-même. Une expérience préalable aura déterminé à quelle quantité d’eau versée correspond une certaine longueur mesurée sur le papier suivant l’axe des x. On aura donc affaire à l’une de ces courbes dont les aires donnent le produit de de deux variables. L’aire mesurée exprimera le nombre de calories qui seront sorties du calorimètre. D’autre part, la forme de la courbe traduira les phases de la production de chaleur. Supposons que le dégagement de chaleur ait cessé à l’intérieur de l’appareil, la courbe redescendra peu à peu, et quand elle aura atteint zéro, l’aire du tracé mesurera le nombre total des calories produites *. Suivant l’intensité de la production de chaleur, on verra les variations delà courbe prendre plus ou moins d’amplitude. Or, il peut arriver que ces variations soient trop faibles ou trop fortes. Dans le premier cas, on devra ralentir l’écoulement du liquide; dans le second, l’accélérer. Pour la lecture des tracés, il suffira de tenir compte de la relation entre la vitesse de l’écoulement du liquide et celle de la rotation du cylindre.

La courbe dont nous venons de parler est du genre de celles où les aires expriment la valeur totale de la chose mesurée®. Or, on sait qu’en général on peut, par une autre méthode presque toujours plus simple, obtenir la même mesure d’après le déplacement de la courbe suivant l’axe des y.

Les courbes des espaces parcourus sont de ce genre, tandis que celles des vitesses, courbes dont les aires donnent le chemin parcouru, correspondraient à la mesure des calories qui vient d’être exposée. Ne pourrait-on inscrire la production des calories avec toutes ses phases en conduisant, à chaque instant, le style d’après la quantité de chaleur produite?

Il faudrait pour cela que le liquide qui traverse le calorimètre y prît toujours un même excès de température, et qu’il s’en écoulât avec une vitesse variable suivant la production de chaleur. Au moyen d’une disposition extrêmement ingénieuse, d’Arsonval règle la température d’un réservoir à liquide de telle façon que toute production d’une calorie dans ce réservoir se traduise par l’écoulement d’un litre d’eau (voy. Technique, chap. v). Inscrire

1. Il faut admettre que la perte de chaleur par le calorimètre soil nulle ou insignifiante.

2. Nous avons vu des exemples de ces courbes dans les statistiques de W. Playfair.