CHALEURS SPÉCIFIQUES DES SOLIDES
moins égal aux trois quarts de l'élévation thermométrique probable.
Au reste, au lieu de chercher à établir ces compensations , on peut aussi déterminer expérimentalement la valeur numérique des quantités de chaleurs perdues ou gagnées par voie d'échange à l'extérieur.
Nous allons indiquer sur un exemple particulier la manière dont on estime la grandeur de ces corrections. Supposons que le calorimètre soit primitivement à la température ambiante et s'élève de 4 degrés pendant l'opération ; supposons de plus que dans la première demi-minute l'appareil gagne 2", \ seul dans les 30 secondes qui suivent , et admettons enfin que le dernier degré d'élévation ne soit gagné qu'en 3 minutes. On pourra admettre que pendant 3' le calorimètre reste à 3", 5 au-dessus de la température ambiante; pendant 30" à T,^; et enfin , pendant 30 autres secondes, il y ait eu 1° de différence entre sa température et celle de l'enceinte.
Pour savoir quelles pertes il aura subies pendant ces trois intervalles de temps très-inégaux, on chauffera, à la fin deTexpérience, le calorimètre avec l'eau et le corps qu'il renferme à 5 ou 6 degrés au-dessus de Tenceinte , puis on observera son ''efroidissement, et après avoir noté de minute en minute les excès de température qu'il possède , on cherchera une formule empirique qui puisse , d'une manière suffisamment exacte , exprinier tous ces excès en fonction des temps correspondants. La formule construite , on en déduira pour chaque excès de tempé- '"ature l'abaissement qui a lieu en une seconde, et par suite la perte de chaleur correspondante ; et alors , par de simples multiplications , on trouvera les perles correspondantes aux trois pé- ''iodes dans lesquelles nous avons supposé divisé le temps total Je l'expérience calorimétrique.
Influence du vase et du thermomètre. — On tient compte de t*influence du vase et du thermomètre en exprimant que l'un H l'autre absorbent une partie de la chaleur perdue par le corps i'haud en se refroidissant. Pour le faire, il faut connaître les chaleurs spécifiques du verre et du mercure, et aussi celle de la Substance dont le vase au mélange est formé.
11 semble donc , au premier abord , que la méthode suppose un cercle vicieux ; mais il n'en est rien , car, pour faire les corrections dont il s'agit, il suffit de connaître approximativement les valeurs des chaleurs spécifiques que l'on doit employer.
On peut encore, si on le préfère , opérer de \a Tcva\V\^Tfe ^\\v vante :
Avec le même vase et le même thermomètre on fait deux déterminations successives de la chaleur spéciGqiie d'un même cor[)S en prenant des poids de matière P, P', et des poids d'eau M , M' différents d'une expérience à Tautre. Soient t, t^ les températures initiales du corps chaud, t , t\ celles de Teau, et enfin
6 , 6' les températures finales que Ton supposera peu différentes. Soit enfin k la chaleur nécessaire pour élever de ^* le vase et le thermomètre ensemble , et j: la chaleur spécifique du corps employé. On exprimera que dans les expériences successives, la chaleur cédée par le corps passe dans l'eau, le vase et le thermomètre, en posant les équations suivantes :
(M + Aî) (0 — /') = Vx (^ — e), (M' + k) (6' — t\) = ?'x [t^ — 6').
Ces deux équations suffisent à déterminer les valeurs des incon nues A et a: qu'elles renferment, k une fois connu , on en emploiera la valeur au calcul de toutes les autres déterminations qui seront faites avec le même vase et le même thermomètre.
Enfin, il arrive souvent que le corps sur lequel on expérimente doit être renfermé dans un vase, une corbeille, etc., etc. On s'arrange alors de façon que ce vase, cette corbeille soient aussi légers que possible, et l'on tient compte de la chaleur qu'ils apportent au mélange. Ce que nous venons de dire indique suffisamment de quelle manière on y arrive.
Nous avons supposé dans tout ce qui précède qu'à l'instant où le vase au mélange atteint sa température maximum, le bain possède juste le même degré d'échauffement que le corps plongé dans son intérieur ; il en est réellement ainsi lorsqu'on opère sur de minces fragments de métal et que l'on prend soin de les agiter continuellement au milieu du bain liquide qu'ils doivent échauffer. Mais cette hypothèse n'est plus admissible lorsque la substance à éprouver conduit mal la chaleur et se trouve contenue en masses plus ou moins considérables dans des vases qui la présen'ent d'un contact immédiat avec l'eau du calorimètre. M. Person a souvent rencontré cette difficulté dans le cours de ses recherches calorimétriques , et il l'a résolue de la manière suivante :
Il laisse en permanence un thermomètre sensible au centre même du petit vase dont il a rempli le corps sur lequel portent ses investigations, et awssxlôl a^rès l'immersion il commence à observer à la fois la mare\ve, •A&ç^T\Àwt\V<^. ^\\>\v^\xsvwsvXiV\^>^\5jw4
CHAIiEDRS SPÉClFlQrES »E^ «OLIB£«. SSI
dans le calorimètre, et la marriie àie^xbàast'f ot Mui q x ôodw \ la température des corps. Lorsque ces 6ecx Usmiienitaifs ttont devenues voisines, elles ne Tvient pin» qwr tre--k9it#mjHut . ]i détermine alors leurs valeurs a on méfZK- insiaiit.
Soient 6 et 6' ces deux valeur».
Soient toujours /' la température initiale qu iutiji.
/, celle du corps.
M, le poids d*eau du calorimètre.
m, le poids d'eau équivalant au caloriniHrtr lui-siéuie el au Ihermomètre qui s'y trouve.
P, le poids du corps.
X sa chaleur spécifique moyenne.
p, le poids d'eau qui équivaut au va^ quj r^ileribe >r 'x/rp^ et au thermomètre qui en donne la teaip^rature.
On aura, abstraction faite des perte» e»t«T*-*jr*-i, \'t^tai)fiti
(Vx+p) 7'-r) « M + m, 4-r.
«diaaffement det eorps. — La meîtteiire maoÎTe «le chauffer '6 corps est de le faire siyognier pendant bn leiuj^ suffisant au milieu d'une étuve à air chand dont b lem^férature se maintieri: autant que possible umfomie et oonstarite. L'n therviornetre en contact intime avec le corps marque jo?te le de^ qu'il p^Âoede au moment où il quitte TétaTe , et par suite aui»i au moment ou il entre dans le calorimètre , car ce second instant n'est jamai;^ distant du premier qoe d'an fort petit nombre de secondes.
Froeédé de M. BegMndt. — Le mode d'écbauffemerit que nous indiquons ici , a été invariablement adopté par M. Regnault dans une série considtoble de recherches qa*il a eiérutées sur les chaleurs spécifiques.
Nous allons décrire rapidement la disposition de Tétuve qu'il a employée, et la marche qu'il a suivie dans ses expériences.
« La substance à examiner était placée en fragments plus ou Doins gros dans une corbeille de laiton très-mince P, dont le poids le formait jamais qu'une petite fraction du poids de la substance lont on déterminait la chaleur spécifique. La corbeille porte dans iOD axe un petit cylindre en toile mél«illique dans lequel vient se oger le réservoir d'un thermomètre pendant que la substance est ■hauffée. Pour porter la substance à une température convenable, )n suspend la corbeille par des fils de soie dans une étuve EE' chaufée par la vapeur, et qui est représentée figure Î56. CeV.V.<i èVxiN^^^ impose de troh: enveloppes ronrentriques en ter-YA^vc ç>\\ ^w
33» ' - GÂLORIHiTBIl. - '
laiton. Dans l'enveloppe du milieu D est suspendue ta cwrtwille avec la substance à échauner. Dans l'espace annulaire ec' ot raitcirouler continuellement un courant de vapeur d'eau qui est
rournie par une chaudière A. Cette vapeur, au sortir de l'étave. se rend par le tnyau a dans un serpentin s , où elle se condense. La troisième enveloppe FF' Tait l'oflice d'un manchon d'air qui préserve l'enveloppe C du refroidissement par l'air extérieur. Le cflindre intérieur D est, Terme à sa base supérieure par Hfi bouchon en métal creiis, trB\erî*vat\îi tv?,*. eïaWwiwsmiwx