DÉFINITIONS

Lorsque l'on est exposé à Taction des rayons solaires ou à celle d'un foyer en activité, on ressent une sensation particulière à laquelle on donne le nom de sensation de chaleur. Soumis à ces mêmes actions, les corps inanimés acquièrent la propriété de nous faire éprouver, soit au contact, soit à distance, la même sensation : on dit alors qu'ils s'échauffent, et en s'échauffant ainsi, ces corps, en général, se dilatent d'une façon plus ou moins considérable. En outre, ils peuvent aussi subir dans leur état physique de profondes modifications ; se fondre s'ils sont solides, et enfin se transformer en gaz.

L'étude de ces différents phénomènes va maintenant nous occuper.

Nous la diviserons en deux parties.

Dans la première, il sera traité des dilatations et des changements d'état des corps, et aussi de la comparaison des quantités de chaleur nécessaires pour produire ces différents effets.

Dans une seconde partie, que nous développerons ultérieurement, nous analyserons les phénomènes de la propagation de la chaleur, ou, en d'autres termes, nous étudierons les lois de sa communication au contact ou à distance.

Pour étudier scientifiquement l'action de la chaleur sur les corps, il faut définir Jas conditions d'échauffemei\ldaivs\e&(\\îLô\\%% £97 À^ place, et c'est à quoi Von arrive en faisant usage à^Vivô^t^-

Ifi THEBMOMÈTBES.

des variations deToIame éproavées par l'enveloppe avant que le liquide n'ait pu lui-même s'échaufler ou se refroidir.

La dilatation de l'enveloppe, en effet, ne peut manquer de produire une diminution apparente dans le volume du liquide, comme sa contraction amène nécessairement dans le niveau un déplacement semblable à celui qui résulterait d'une expansion de ce même liquide.

Les académiciens de Florence rendaient encore sensible d'une autre manière la dilatation que la chaleur fait éprouver aux solides. Voici comment ils s'expriment : c Nous fîmes fondre un anneau d'airain cylindrique construit de telle manière que sa cavité s'adaptât exactement avec un corps conique de même métal. Nous mimes Tanneau dans le feu pendant un petit espace de temps, et lorsque nous l'eûmes ainsi appliqué sur son cône il ballottait sensiblement, car il était dilaté par la chaleur, semblable, il est vrai,

à sa première 6gure, mais d'autant plus grand que la dilatation

de sa surfÎBKre concave a été de .— parties de son diamètre, etc.

Souvent on fabrique une sphère de métal B et un anneau  (fîg. 488) de tel diamètre que la sphère, à firoid, passe exactement

par son ouverture. Lorsqu'au contraire elle est échauffée, il lui est impossible de traverser Tanneau, à moins toutefois que celui-ci ne se trouve porté à même température qu'elle.

EnGn, pour manifester la dilatation linéaire des tiges métalliques, on peut employer le pyromèlre à cadran (fig. 189).

Là barre métallique AB est soutenue au-dessus d'une petite auge

ohiongue DE à l'aide de deux supports qu elle traverse comme on

/e voit sur la figure \ 89. L'exUênàlè ^ isX taAft \«i ^m» sVà ^t^

THERUOMÈTBEB.

lu

pres^on R. L'autre vient s'appuyer en/contro la courUs branche d'an levier coudé dont la grande branche peut parcourir une di- Tision circulaire dont le centre est sur l'aite de mouvement.

Lorsque, en brûlant de l'alcool dans l'auge DE on chautTe la barre, die se dilate et imprime à l'extrémité de le courte branche un déplacement qui se reparte sur la grande, mais en s'amplifiant dans ierapportmème qui existe entre les longueursdes deux branches, puisque les longueurs d'arcs de cercle semblables sont entre elles nmme leurs rayons.

Ceprocédé parait avoiréléemployé d'abord par Musschenbroek posT comparer entre elles les dilatations linéaires des solides. L'appareil du savant hollandais est le pyrométre à cadran horizontal

•r|pHŒK<!»W»Jigr

et complet que l'on trouve encore dans les cabinets de physique. I[ dilTère un peu dans la forme de celui que nous venons de décrire, mais la sensibilité en est encore plus grande.

Tlwmioaiètra à liqnid*. — L'appareil des académiciens de Florence, décrit page 193, a été universellement adopté pour Ihemiomèlre.

D'après ce que nous en avons dit, on voit qu'il est fondé sur la P^nde différence qui existe entre la dilatation du verre et celle des liquides dont on le remplit.

Si cetl« différence était nulle, le niveau ne changerait pas lors ite réchauiïement ou du refroidissement de l'appareil , et réciproquement le mouvement de ce niveau est d'autant plus évidentque la variation du volume de l'enveloppe est moindre par rapport à «lie du corps qu'elle contient. Dans tous les cas, le niveau revient toujours au môme point lorsque l'appareil est placé dans des conliitions identiques, cl en outre il est évident que, pour un même fcgré d'échauffement, le déplacement de l'extrémité de la colonne sera d'autant plus grand que le réservoir sera plus ç^oaBV\»Viï,ft iaériearement plus étroite.

\9ê TUSEMOMÈTESS.

£zi I6S0. Halley proposa de substituer le mercure à l'alcool dans îa cc'QStruotion des thermomètres, et quelques années plus tard Fahrenheit vuUariia Fusage des appardls ainsi modiBés.

Le [nercure opaque et brillant se voit bien dans la tige. Il ne la ^aI:t pas iori«:;u'iL est pur; il peut supporter un grand froid sans se i:e'.er. et une ^^rande chaleur sans entrer en ébuUition.

GoaeordaBcc des tkenBoaaètrei. — Les indications du thermomeii\^ s'es:iu;ent ordinairement à Taide d'une fine graduation tracée sur la t:.;o. Faite arbitrairement, cette graduation pourrait déjà servir: mais on conçoit sans peine que les appareils thermosco piques. p<ur avoir tout le degré d'utilité qu'on en peut attendre, doivent è:re comparables entre eux, c'est-à-dire que dans les mêmes circonstances ils doivent donner les mêmes indications.

Pour satisfaire à cette condition fondamentale, les académiciens de Florence na\ aient rien trouvé de mieux que de les faire tous identiques entre eux. Ils les construisaient donc d'après un même étalon, qu'ils s'attachaient à reproduire aussi fidèlement que p«>ssible. Mais il est à peine besoin de fiaure remarquer que Ton ne pouvait obtenir ainsi qu'une grossière approximation.

Heureusement cette identité absolue n*est pas nécessaire; pour avoir des appareils comparables , il suCBt de les construire avec les méires matières et de s'astreindre dans la graduation à t-^rt -ines règles nxes que nous allons exposer.

Lors..|u une masse un peu considérable de neige ou de glace pilêe entre en fusion , quelles que soient les conditions extérieures, un même thermomètre placé dans son intérieur donne une i:idication tixe et toujours la même.

Une remarque semb'able peut être faite relativement à la fiiûté do r:niiioati:n .i'uîi thermomètre placé dans l'eau bouillante.

Ui iusion de la iiace. rébullition de l'eau, définissent donc des conditions d\vhauft'ement tixes et déterminées.

Entre ces limites, un même corpjne peut manquer de se dilater toujours d'une même fraction de son volume; par suite, entre ces limites, le \o.i:me du liquide qui monte dans la tige d'un thermomètre est tcu curs la même fraction du volume que le réservoir iK»ssèvle, s. i: d.ins la j:laoe fondante, soit dans l'eau b-ouillante.

En d'autre? te: rus. -a jvrtion de :a tige comprise entre les points qui répondent a la ::lace tl ndante et à l'eau t-oui liante, se trouve être, pour lus I-s thormomètrvs , une fraction constante du voliune durèserv.:ir.

On |v?ut d.voloî-i.vr ce raisonnement de la manière suivante : Soit Vie volume du réservoir dans U ^Vès2« ^viidante; A la frac-

THERMOMÂTaES. 197

tion dont se dilate en passant de la glace fondante dans Feau boaillante un réservoir qui dans là glace a une capacité égale à 4 ; enfin D la fraction qui représente la dilatation que subit Tunité de volume de mercure entre nos deux points fixes.

V (D — A) est évidemment Texpression du volume de mercure qui sort du réservoir pendant l'expérience; et par suite aussi V (D — A) est le volume que possède dans Teau bouillante la portion de la tige qui renferme le mercure ; or, comme en ces circonstances le volume du réservoir est V {\ + A),

- , ^ est le rapport qui existe entre ces deux capacités. Ce nom- 4 + A

bre ne dépend que de la nature de Tenveloppe et de celle du liquide. Il est donc le môme pour tous les thermomètres, et par conséquent, si dans tous, on divise l'intervalle dos points fixes en un même nombre de parties de capacités égales ou de degrés égaux, chacun d'eux sera une même fraction du volume du réservoir ;

Et bien évidemment enfin, la valeur de cette fraction ne variera pas lorsque l'on chauffera ou refroidira l'appareil , car la tige et le réservoir étant tous deux en verre, se dilatent ou se contractent de la même façon.

Que l'on fasse maintenant passer nos deux thermomètres de la glace fondante dans un même bain liquide chaud, autre que l'eau bouillante.

La fraction, qui pour chacun représentera le rapport entre le volume sorti du réservoir et celui qui y reste, sera la même. Elle sera donc pour tous deux un même multiple de celle qui exprime le rapport entre la capacité du degré et celle du réservoir. Donc, pour tous deux, il y aura dans la tige un même nombre de degrés occupés par le liquide.

C'est-à-dire que les indications seront les mêmes. Ce fut un physicien de Pavie, Charles Renaldi, qui le premier, vers 4694, proposa de marquer sur tous les thermomètres les points de la glace fondante et de l'eau bouillante, et de diviser l'intervalle en un même nombre dé parties égales. Peu de temps après, Newton construisait des appareils dans lesquels il marquait 0 au point de fusion de la neige, et 12 à l'endroit où la chaleur du corps humain faisait monter le liquide.

A la même époque enfin, Amontons constatait par de nombreuses expériences la fixité du degré d'échauffement de l'eau qui bout, et adoptait le point fixe supérieur proposé par Renaldi ; Fahrenheit suivit cet exemple dans la graduation du thermomètre à mercure, dont il répandit l'usage.

Après avoir ainsi déâni l'usage des thermomètres el mè\c\vxfe \Çi'5>

IM TBlEMOHtTEBS.

oonditioiis ainqueOes ils doirat satisfaire poor être ocmiparables entre eux, ncms allais décrire av«c quelque détail la série des opérations qœ leur oonstrnctioa ex^

CoMtnirtioM ém ihcnBOMèise. — Noos supposerons d*abord que l'on ait à sa dispoatioB un tube capillaire dont le diamètre intérieur soit rigoureuseoient OGcstant dans une étendue de deux ou trois décimètres. Alors, à l'une des extrémités de ce tube on soudera un résenroir de forme arbitraire B (fig. 490) , mais dont les dimensions ne devront jamais être bien considérables. A lautre extrémité on soudera un second réserroir A un peu plus grand que le premier, et disposé comme (m le voit sur les figures 491 et 192. Le tout ainsi préparé, on remplit A de mercure distillé

Fig. 190.

et bien sec ; ropération ne présente aucune difficulté quand rori" fîco est assez large (voir fig. 492).Maissirintroduction du liquide ne peut se faire que par un tube étroit, il faut plonger Textrémitë de celui-ci dans un bain de mercure en renversant le thermomètre comme on le voit ci-dessus (fig. 490); puis, avec une lampe à alcool, on chauffe l'ampoule. L'air qu'elle renferme se dilate et sort en partie à travers le mercure ; lorsqu'on éloigne ensuite la lampe, la force élastique de l'air resté dans l'appareil diminue rapidement par le refroidissement, et la pression extérieure y fait rentrer du mercure.

On pourrait croire qu'il sufBt alors de relever le thermomètre

dans une position verticale pour que le mercure descende par son

poids dans le réservoir; mais eu ç^ètvèt^X *\\ iC«iv ^v.\Àfc\v. ^ \i»5u^

e la tige est trop étroite pour que le liquide et l'air puissent ' mouvoir à la fois. Alors on incline de nouveau Tapareil comme ns la figure 494 , et Ton chauffe le réservoir et la tige avec la npe à alcool. Une partie de Fair s'échappe à travers le merre de Tampoule, qui n'exerce plus sur lui qu'une pression assez ible; on ôte enûn la lampe, on redresse le thermomètre, et rs du refoidissement du gaz intérieur le mercure de l'ampoule, •essé par l'atmosphère, entre dans le réservoir. Il faut en général

Fig. 191.

ou trois opérations de ce genre pour le remplir à peu près complètement.

Quant aux dernières bulles d'air, pour les expulser complètement, il faut placer le thermomètre sur une grille aS légèrement inclinée à l'horizon; puis, à l'aide de "r charbons bien allumés que l'on dispose tout le long de l'appareil, on fait bouillir quelques instants le mercure dans le réservoir, le tube et l'ampoule à la fois. Après le refroidissement, qui doit être conduit avec lenteur, le remplissage est achevé.

On détache alors l'ampoule, puis oiî chauffe un peu le réservoir de manière à faire sortir quelques gouttelettes de mercure, et tandis que la tige est encore pleine on en ferme l'extrémité à la lampe. Lorsque l'appareil est refroidi, l'extrémité de la colonne de mercure doit^ètre encore dans la tige et à une suffisante distance du réservoir.

On peut alors procéder à la détermination des points fixes.

Détermînatîon des points fixes. — Pour déterminer le zéro, on se procure de la neige ou de la glace pilée; on la laisse séjourner dans une pièce où la température soit douce, et lorsqu'une partie notable p. ^^ de cette glace ou de cette neige s'est îon^xi^^ ow met le reste dans un vase percé de que\c[ae^ Vcovx^

100 TUSHHOMtTfiXB.

à sa partie iaférieure , puis on y enferme le thennomètre de manière que tout le mercure soit bien couvert. Au bout d'nne dizaine de minutes, on écart« la ^ce et l'on marque sur la tige le point où le mercure s'arrête. On vérifie la lecture quelque temps après, et l'on procède à la détenninatiou de l'autre point fixe.

On emploie pour cette opération une sorte d'étuvo à vapeurr»présentée par la Tigure 493.

ABJest un vase cylindrique en cuivre ou en fer-blanc. La base a environ 0',30 de diamètre , la hauteur 0',it; sur le milieu de la base supérieure est une wiverture de 0',06 de diamètre, sur laquelle on peut fixer ues sorte de cheminée à double enveloppe CEDB ; la vapeur monte dans le conduit central et lorsque l'oniice supérieur D est fermé par un bouchon, elle passe dans le double fond par fdes orifictt dont la figure indique sufOsamment la disposition. Enfin eh s'échappe dans l'air par le tube I, lequel doit être assez lai^ pour que la pression à l'intérieur soit toujours égale à la pression atmosphérique. On s'ss- ^B '°* suro, au reste, de cette égalité

par ['observation du manomètre F. Quant au double fond, il préserve la paroi du conduit central de tout refroidissement extérieur. C'est dans ce conduit que l'on suspend le thermomètre en faisant passer l'extrémité supérieure de sa tige dans un solide bouchon.

Le réservoir ne doit pas plonger dans l'eau de la bouilloire , et loulc la partie de la tige qui renferme Te mercure doit être audessous du bouchon. Lorsque l'eau est en ébullition depuis quelque temps , on soulève légèrement le thermomètre par l'extrémité de sa tige afin de marquer le position de l'extrémité de la colonne, et quand deux ou trois lectures successives ont montré qu'i-llc ne varie plus, on peut regarder l'opération comme terminée.

Le thermomètre étant enlevé do l'éluve, on fait sur le tube on Irait au diamanl au puint marqué àa,ns\a$a>:e\i»)à&s&A.,Qtvis-A-

vis on inscrit 0 , puis on inscrit 4 00 on regard de l'autre point fixe, au moins si, comme nous le supposerons d'abord, la pression externe était 0,76 quand on a déterminé ce point.

Cela fait, avec une machine à diviser on trace entre le 0 et le <00« degré quatre-vingt-dix-neuf divisions équidistantes, et l'intervalle des points fixes est ainsi partagé en cent parties égales en capacité. La division est ensuite prolongée au-dessous du 0 et audessus du 1 00* degré.

Bîvîsîon da tnbe. — Nous avons supposé dans tout ceci la cylindricité exacte de la tige du thermomètre ; mais cette condition n'est pas en général satisfaite, et dès lors , au lieu de se borner à (fiviser à la fin de Topération la distance des points fixes en cent parties de longueurs égales il faut , avant même de souder le réservoir au tube que Ton yeut employer, commencer par diviser ce dernier en petites parties de capacités égales entre elles. Voici comment on opère :

On commence par s'assurer si le diamètre intérieur du tube est à peu près constant en voyant si une colonne de mercure d'environ on décimètre de long y occupe toujours la même longueur à un MDtième près environ. Lorsque les écarts restent dans ces limites, on admet le tube et alors on conserve dans son intérieur une petite colonne de mercure d'environ 0'°,045 ou 0'°,020, et on le place sur la machine à diviser, en prenant soin d'amener la petite colonne AB vers une de ses extrémités. Alors, à l'aide d'une lunette que foit mouvoir la vis de la machine , on estime en tours et en fractions de tours la longueur de la colonne AB dans cette première positiim. Cette première détermination faite, et la lunette

restant, par rapport au tube, dans une position invariable , on fait glis|^r la bulle de mercure jusqu'à ce que son extrémité A vienne se mettre sous le fil qui tout à Fig. 194. l'heure coïncidait avec B. On déplace

alors de nouveau la lunette pour l'amener en B', et l'on a la longueur BB' avec grande ei^ctitude. On continue do cette manière dans toute l'étendue du tube, sans tracer aucune division sur loi , mais en enregistrant soigneusement les longueurs successivement trouvées à la colonne dans ses diverses positions.

Soient n, w', n", ces longueurs exprimées en tours et fractions détours.

Si l'on veut maintenant diviser le tube en parties dont la capacité soit égale à,la m* partie du volume de la bulle , on amène le style de la machine à peu près au point où se trou\aàl louV. ^ fhfiore l'extrémité A de la colonne dans sa première posvWoxv,

On marque un premier trait; on fait tourner la roue d'un nombre de tours égal à —, et Ton continue ainsi m fois de suite. Ces m premiers traits marqués, on trace les m suivants, en faisant à

chaque fois tourner la roue de — tours, et ainsi de suite.

Souvent au lieu de faire directement les divisions au diamant, on les grave à l'acide fluorhydrique ; pour cela on commence par recouvrir le tube d'une couche de vernis inattaquable à l'acide; lorsque celte couche est suffisamment sèche on trace les traits sur elle avec un petit couteau d'acier, puis on expose le tube à l'action fluorhydrique gazeux. Le verre est attaqué partout où le couteau, en sillonnant le vernis, a mis sa surface à nu, et la division est gravée avec une grande exactitude. Pour nettoyer le tube on le lave, après Topération, à l'essence de térébenthine.

Le tube ainsi calibré, on y soude un réservoir dont les dimensions doivent être calculées d'après le degré de sensibilité que Ton veut donner au thermomètre ; puis on introduit le mercure et Ton détermine les points fixes en voyant simplement à laquelle de» divisions déjà tracées sur le tube le mercure s'arrête, au milieu du bain de glace ou dans l'étuve à vapeur. Supposons que les numéros de ces divisions soient 175 et 525, alors 350 traits vaudront 400** et par conséquent i** équivaudra à trois divisions et demie.

Variations du zéro. — Lorsqu'on reprend , à des époques un peu éloignées , les points fixes d'un même thermomètre , on ne les trouve pas toujours à la même place : tous deux ont varié dans le même sens et d'une même quantité. Ces variations, qui s'élèvent souvent à 0%5, sont un effet d'un changement qui se produit sp(j|^tanément dans les dimensions du réservoir. Elles sont facilement observables sur des thermomètres de constnictioa récente. Mais , dans tous les cas, on doit toujours être en garde contre cet effet, et cela ne présente aucune difficulté.

Gapaoîté du degré. — En pesant à même température un même thermomètre à mercure, d'abor^ vide, puis plein de mercure jusqu'au 0, puis enfin plein de mercure jusqu'au 400« degré, on s'assure aisément que le rapport de la capacité des 100* à

celle du réservoir jusqu'au 0 est égal à rr-^ ou , en d'autres

termes, que chaque degré est tttt du volume du réservoir. Ce

nombre est souvent employé. Pour en donner ici un premier exemple, supposons que l'on \eu\V\e, cotasùô Ttfw&\ft di^iAus tout

THERMOMÈTRES. iWi

i l'heure, avec un tabe calibré à Tavance, faire un tliermomi;tn* de sensîbîlité donnée, c'est-à-dire tel que un degré occuim) p divisons. Soit u le volume connu de chacune de ses divisions é$;alcs, X le rayon inconnu du réservoir sphérique que Ton veut construire, OD \T>it de suite que x sera donné par la relation

I. — Dans quelques pays, au lieu de Oet 400, OQ marque 32 et 24 2 aux points Gxes de la glace fondanti^ et de réballition de Teau. Le 0 de cette division particulière, dite du Fahreiheit, correspond donc au degré — 17,77 de notre diviHion notigrade. On voit de suite que pour transformer une indication Fahrenheit en centigrade il faut en relancher 32 et multiplier le

reste par -. Réciproquement, pour transformer une indication

centigrade en Fahrenheit il faut la multiplier par - et ajouU;r 32

an produit.

L'échelle connue sous le nom d'échelle de Réaumur ne difïï;re de Téchelle ordinaire qu'en ce que Ton marque HO^ au \mni de réballition de l'eau. Pour transformer une indication Réaumur en

centigrade, il faut la multiplier par j ; et récipro<|uement, \K)iir

transformer une indication centigrade en Réaumur il la faut mul-

tipber par -.

TlienDoinètre à akool. -— Lorsque l'on veut obser\'er des froids assez rigoureux pour congeler le mercure, il faut employer des thermomètres à alcool.

La facilité avec laquelle ce liquide entre en ébullition rend trèsfacile l'opération du remplissage. Quelquefois ceficndant il n;ste une petite bulle d'air à l'endroit où la tige se soude au réservoir, mais on la chasse facilement en attachant le thermomètre au Ixiut d'une ficelle et le faisant tourner assez rapidement, de manière que le réservoir soit le plus loin possible du centre de rotation. Alors, comme la force centrifuge agit avec plus d'énergie sur un volume donné d'alcool que sur un égal volume d'air, la bulle revient vers le centre de mouvement, c'est-à-dire passe dans la tige d'où on l'expulse facilement ensuite.

Ces nouveaux instruments seront comparables entre eux aux mèoieB coodilions que les thermomètres à mercure; seuVemewV^

dans leur graduation, cm ne peut plos avoir recours à l'ébullition de l'eau pour déterminer le point fixe supérieur. Pour obtenir ce dernier, on plonge tous les appareils à construire dans un même bain liquide dont le degré d'échaufTement, assez faible d'ailleurs, est parfaitement constant ; puis, au bout de quelques instants, on marque sur chacun d'eux le point où s'arrête le liquide qu'ils renferment. Les points fixes ainsi obtenus, on partage Tintervalle qui les sépare en un même nombre de parties égales entre elles, et Ion prolonge la division dans les deux sens. Ainsi gradués, les thermomètres à alcool sont comparables entre eux ; de plus, leurs indications différeront peu de celles des thermomètres à mercure placés dans les mêmes circonstances, si la grandeur des divisions de la tige est telle qu'il s'en trouve entre le zéro et le point fixe supérieur un nombre égal à celui des degrés que marquait le thermomètre à mercure dans le bain qui a servi à la graduation. On prend toujours soin de remplir cette condition.

Température. — Lorsqu'un bain liquide de médiocres dimensions et convenablement agité n'est pas soumis à des causes de réchauffement ou de refroidissement trop énergiques des thermomètres que l'on y plonge complètement marquent tous le même degré, quelle que soit la position qu'ils occupent ; on dit alors que la température du bain est uniforme, et l'on prend pour sa mesure Tindication commune de tous les thermomètres.

Lorsqu'il s'agit de solides , cette uniformité d'échauiïement s'obtient plus difficilement.

Dans ce cas, la température relative à un point déterminé du solide est rindication que donnerait un thermomètre indéfiniment petit, en contact intime avec lui au point que l'on considère, et soustrait d'ailleurs à l'action échauffante directe des corps extérieurs.

Pour déterminer réellement cette température, on a quelquefois recours à l'artifice suivant : on creuse dans le solide, au point que Ton veut explorer, un trou de petites dimensions, et Ton y plonge le réservoir d'un thermomètre sensible, en prenant soin de verser tout autour un peu de liquide bon conducteur du calorique.

Seulement alors, comme la tige ne possède évidemment pas le degré d'cchauffement du réservoir, il faut aux indications immédiatement obtenues faire subir certaines corrections qui les ramènent à ce qu'elles eussent été si la tige et le résenoir s'étaient trouvés dans les mêmes conditions.

Nous verrons bientôt en quoi consistent les corrections dont nous venons de parler.

à poidf . — Quant à présent , nous allons faire

ooQoaftre un appareil tbermométrique différant de ceux que nous

ivons précédemment décrits, et dans remploi duquel la difficulté

([ue nous venons de signaler ne se montre plus. On a vu plus haut

\ que la capacité d'un degré du thermomètre à mercure est ^yrrr

da volume du réservoir. D'après cela, quand un thermomètre de cette espèce marque une température t^ le volume de la portion de la tige occupée par le mercure, est une fraction de celui du

réservoir ^ale à 77^7 ; ou encore , -^t^t est le rapport entre le

o4o0 o4oO

poids du mercure sorti et celui qui reste au-dessous du zéro.

On voit en un mot qu'avec un thermomètre réduit à son simple réservoir on pourrait encore déterminer très-exactement la température des corps, d'un bain liquide par exemple, pourvu que 1 on connût le poids du mercure qui remplit Tappareil à zéro, et ce qui en sort par réchauffement.

Pour construire réellement un thermomètre à poids, on prend on tube de verre d'une certaine dimension, et après l'avoir fermé par un bout, on soude à l'autre un petit tube thermométrique que l'on recourbe comme on le voit figure 195. On pèse l'appareil vide, puis on le remplit de mercure pur et sec par une série d opérations analogues à celles qu'exige le remplissage des thermomètres ordinaires. Enfin pour expulser les dernières traces d'air et d'humidité, on soumet à l'ébullition le liquide intérieur; seulement on prend soin de faire plonger, pendant cette opération, la pointe B dans une capsule pleine de mercure presque bouillant. De cette manière, quand le refroidissement commence, le mercure qui rentre est à môme température que le réservoir et les ruptures sont moins à craindre.

Le thermomètre est ensuite placé dans un des plateaux d'une balance, la pointe toujours plongée dans la capsule C. Quand il a parfaitement atteint la température des corps environnants, on enlève la capsule C, et l'on pèse rapidement le réservoir plein ; puis on fait de nouveau plonger la pointe dans le mercure d'une autre capsule C pesée à l'avance. On porte alors le thermomètre dans un vase plein de glace pilée et fondante. Au bout de quelque temps on pèse de nouveau la capsule C : sa perte de poids, ajoutée au poids du mercure qui remplissait le réservoir à la température des corps environnants, fait connaître celui du mercure qui rem- I. M

Pig. «95.

tôt DUATATIOM.

plit l'appareil à zéro. Quand ce poids P est ainsi détanoiné, pour trouver la température d'un bain liquide on y plonge complètement le réservoir ; le seul petit tube en sort, et son extrémité est toujours engagée dans la capsule C, dont le poids, ainsi que nous I avons marqué, a été déterminé pendant que le thermomètre était dans la glace fondante. Par suite de la dilatation une partie du mercure du réservoir passe dans cette capsule. Lorsqu'on est arrivé à un état stationnaire, l'accroissement du poids

de C est mesuré avec soin. Soit p cet accroissement, r—^ — est

le rapport entre le volume qu'occuperait le mercure sorti dvi

réservoir et celui qui y reste à la température qu'il s'agii

d'évaluer. Cette température est donc donnée par l'équation