CHAPITRE XVI

Ceur dégagée dans les actions chimiques.

les années après que Black eut posé les principales quesorimétriqoes , et montré comment on peut les Irailer ithode des mélangea, le savant suédois Wilke appliquait lution un autre procédé. Il employait toute la chak'ùr lait évaluer, à fondre, sans élévation de température, une quantité de glace; puis, il posait av€C soin l'eau provenant léfaction. En multipliant alors le poids trouvé P par la itentede fusion de la^lace, il obtenait évidemment l'évaimérique de la quantité de chaleur à déterminer.

mètre de glace. — EipérUnim de LapUse et LsToi-

6 manière d'opérer fut adoptée par Laplace et Lavoisier, série considérable de rechercbes caloi'i métriques qu'ils

itée.

ppareil, <

itde calorimètre de glace

té fioure ÎC9, il se compose ossent ellemert de trois e concentriques (fig. 000). Dans la cavité intérieure A, i

place le corps ou les corps qui doivent abandonner ou produire I9 quantité de chaleur que l'on veut estimer; la glace qu'elle doit fondre est renfermée dans l'enveloppe moyenne B; enfin l'enveloppe la plus extérieure C renferme aussi de la glace; mais cette dernière est exclusivement destinée à empêcher la chaleur extérieure d'arriver à l'intérieur du calorimètre. Un robinet de dégagement F laisse écouler l'eau qui provient de sa fusion. Quant à celle qui s'est formée dans l'enveloppe moyenne , on la recueille avec soin par un autre conduit E, et l'on en estime exactement le poids.

Veut-on employer cet appareil à la détermination d'une chaleur spécifique, on chauffe à une température connue T un poids déterminé P du corps sur lequel on opère ; puis, après Favojr introduit en A, on ferme cette cavité avec un petit couvercle percé d'un grand nombre de trous et chargé de glace, enfin on couvre tout l'appareil avec un autre couvercle plein, et chargé lui-même de glace.

On abandonne l'expérfence à elle-même pendant plusieurs heures.

Soit au bout de ce temps, M le poids d'eau recueilli par le robinet E, L la chaleur de fusion de la glace, et x la chaleur spécifique moyenne cherchée, on aura pour déterminer x l'équation très-simple

VxT = ML.

Pour que ce procédé conduise à de bons résultats, il faut évidemment que l'on connaisse L avec une grande rigueur ; et il faut de i^)lus, que dans chaque cas, le poids M de l'eau recueillie représente sûrement le poids de glace fondue.

Or cette condition no serait pas satisfaite, si l'on ne prenait la précaution d'opérer dans un appartement dont la température fût peu diftérente de zéro, parce qu'alors l'air extérieur, qui a toujours acc^s dans l'enveloppe moyenne , exercerait nécessairement une infiuence notable sur la fusion de la glace pendant le temps assez long que chaque détermination exige. Laplace et Lavoisier faisaient leurs expériences à une température légèrement supérieure à celle de la glace fondante ; de plus, à côté du calorimètre qui fonctionnait réellement, ils en disposaient un autre tout semblable, exactement chargé de la même manière, mais dans la cavité centrale duquel rien n'était introduit. Le faible poids de glace qui se fondait ordinairement dans c© deTwXct, feVdSx. \>\\^ <^\«wNSik voftsare

de la correction à faire subir au poids M obtenu dans rexpérience

véritable.

C'est à Taide de cet appareil que Laplace et Lavoisier ont entrepris, les premiers, de résoudre les questions très-importantes qui sont relatives au dégagement de chaleur dans les réactions chimiques.

S*agit-il de mesurer la chaleur qui est produite dans l'action réciproque d'un liquide et d'un solide ou de deux liquides l'un sur l'autre ; on effectuera le mélange dans un vase placé dans la Mvité centrale du calorimètre, et Texpérience s'achèvera comme \ l'ordinaire. Si l'on veut au contraire étudier une combustion, I faudra, après avoir placé le combustible allumé dans cette ^vité centrale, faire arriver lentement le gaz comburant par un ube entouré de glace, et ménager une issue à l'air en excès à 'aide d'un autre tube qui, circulant lui-même à travers la glace à bndre, ne laissera échapper le gaz qu'après un refroidissement îomplet.

Enfin, et pour montrer comment l'emploi du même appareil peut induire encore à la solution d'autres questions du plus haut in té- 'ét, si l'on veut estimer la chaleur produite en un temps donné par in animal vivant, il suffit de le renfermer dans le calorimètre, m lui ménageant toutefois la possibilité de respirer à l'aise par m renouvellement convenable de l'air intérieur.

Xzpérîencefl de Rumford. — La solution des nouvelles quesîons calorimétriques traitées par Laplace et Lavoisier peut s'obenir avec plus de facilité et d*exactitude lorsqu'on substitue la méthode des mélanges à celle qu'ils avaient adoptée. Ce fut un ^ntemporain de ces illustres savants, le comte de Rumford, qui entreprit de le faire. Le calorimètre dont il se servait est reproluit figure 270. Il se compose d'une caisse de cuivre mince lans laquelle circule horizontalement un serpentin représenté >artiellement en FF'. L'une des extrémités do ce serpentin trai^erse la paroi inférieure de la caisse, et s'évase en une sorte d'entonnoir sous lequel brûlent les combustibles à essayer; l'autre extrémité K peut recevoir un thermomètre destiné à faire connaître la température que possèdent, à leur sortie, les produits de la combustion. Il faut, pour que l'expérience soit bonne, que cette température soit égale à celle que possède la masse d'eau dont la caisse a été remplie ; alors, si toute la chaleur dégagée dans la combustion se trouvait réellement emportée par les produits gazeux ou l'air que le tirage entraîne avec eux dans le serpentin, on en obtiendrait la mesure, en multipliant l'élévation de température de Veau de la caisse par le poids de eelVô Çi^w ^ç/^xxsi

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de la valeur en eau de toutes les pièces de l'appareil. Maïs dans la pratique il faul nécessairement tenir compte des échanges iioi

s'opèrent à l'extérieur, ou plutôt il faut en annuler l'inDuence, | et c'est à quoi Buintord parvenait en refroidissant d'abord le calo- ] rimëtre à quelques degrés au-dessous de la température eilérieure et arrêtant l'expérience lorsqu'il s'était récliauffé d'un nombre égal de degrés au-dessus de cette température. Enfin « | malgré ces précautions, on ne peut se dissimuler que la dispos!- ' tion d'appareil adoptée par Rumford est vicieuse en ce qu'une partie de la chaleur dégagée doit se perdre par rayouMmenl latéral â travers l'ouverture de l'entonnoir.

Sipériencea de H. Deipreti. — M. Desjirez a fait dtsparatlN cette cause d'erreur dans les recherches qu'il a exécutées sur la combustion de l'hydrogène et du charbon , à l'occasicn de ses travaux sur la chaleur animale (en 1822). Il effectuait tontes les combustions qu'il voulait étudier dans un creuset de platiK complètement entouré d'eau, et qui communiquait avec deux serpentins de cuivre dont l'un amenait le gaz comburant , laodii que l'autre portait au dehors les produits gazeux obtenus, mais seulement après qu'ils s'étaient complètement refroidis à la température du calorimètre.

Xxpérîeiices de M. Dulong. — Sauf quelques modifications de détail, l'appareil de M. Dcspretz a été adopté d'abord par M. Du- /ong, dans un travail dont, on wo ^«ïsisie i\\\e &<si iïï.\.toJa ^t

incomplels ; enfin un calorimètre, toujours construit d'après les mêmes principes, a souvent été employé par MM. Favre et Stibermann, dans les nombreuses et importantes recherches qu'ils ont eïfcutées sur le même sujet.

La figure 271 représente le calorimètre de M. Dulong.

La combustion s'opérait dans l'enceinte A. Le gaz comburant

arrifait par l'un des conduits ah ou f. Les gaz combustibles , lorsqn'm opérait sur des corps de cette nature, entraient dans la chambre à combustion par le tube c qui s'ouvrait ainsi au milieu du courant de gaz comburant amené par ah.

Les produits gazeux et le gaz comburant en excès vouaient se rendre dans un gazomètre de dégagement en traversant tout le Eerpentin st'd.

Le tube g, fermé extérieurement par une glace, permettait de voir ce qui se passait à l'intérieur de la chambre à combustion.

Enfin, la quantité d'eau qui enveloppait et la chambre A, le serpentin et le tube, était d'environ 11 litres; et la température, rendue uniforme par une agitation convenable, se trouvait mesurée par les thermomètres f et l.

380 CHALEUR DÉGÂGÂE