partie supérieure par une tubulure droite et ouv

25i CHALEUR SPÉCIFIQUE DES UQUIDES.

ces tubulures peut s'adapter un tube horizontal à robinet, portant à son extrémité une grosse poire en caoutchouc P, qui permet de faire varier à volonté la pression qui s'exerce à l'intérieur de la branche avec laquelle elle communique.

Après avoir pesé le vase vide, on y introduit une petite quanlilé de mercure qui remplit le tube de communication, et qui prend son niveau à la partie inférieure des deux branches du tube en U. On verse alors, au moyen d'une longue pipette, l'un des liquides dans la branche A et Taulrc dans la branche A', en ayant soin que le volume total des deux liquides n'excède pas la capacité d'une seule branche. Pendant cette manœuvre, où observe que le mercure est déprimé successivement de l'un et de l'autre côté; mais il reste toujours interposé entre les deux liquides, formant une sorte de barrière mobile qui les maintient séparés, jusqu'au raonientoà il convient à l'opérateur de l'enlever pour effectuer leur mélange.

Le tube ainsi disposé est porté dans un vase calorimétrique BB, contenant assez d'eau pour recouvrir complètement les deux branches du tube en U. Ce vase est à parois minces, en laiton, et repose, par des pointes métalliques sur le fond d'une enveloppe concentrique CC, destinée, comme dans les calorimètres ordinaires, à le garantir contre l'influence des causes extérieures. 11 contient d'ailleurs un agitateurp, qui permet de mêler les couches d'eau, et un thermomètre Irès-sensible <, qui indique très-exactement leur température.

A un moment donné, les deux liquides étant tous deux à la température ambiante indiquée par le thermomètre, on ouvre le robinet du tube horizontal, et on presse la poire en caoutchouc P L'excès de pression que reçoit l'air contenu en A se transmet a\ liquide que cette branche renferme. Le liquide, ainsi comprimé pousse le mercure dans la branche A', et y pénètre lui-même en s mêlant au second liquide au contact duquel il développe les phé nomènes calorimétriques correspondant aux changements de tem pérature précédemment observés.

Voici maintenant comment s'obtient l'évaluation des calories ab sorbées ou dégagées dans cette expérience. Supposons qu'il s'a gisse d'un mélange donnant lieu à un abaissement de température

Soient :

M la masse de l'eau contenue dans le calorimètre ;

MÉTHODE DES MÉUNGES. t:<^

me réquivalent en eau du vase calorimétrique, muni kU

son agitateur et de son thermomètre ;

mV. . . • Téquivalent en eau du tube en U et du mercure qu'il renferme ;

N^G... la masse et la chaleur spécifique du mélange formé par les deux liquides que l'on a introduits dans l'appareil ;

t la température initiale ;

* la température finale.

On a, pour le nombre x des calories absorbées,

ir=(M + mc + m'c'+M'C)(« — 0-

Ce calcul suppose connues les capacités c, c/ et C ; et il supponn, en outre, que la capacité C, déterminée par expérience, corrcHpond eiactement à la moyenne théorique G des deux liquides que Ton mêle. Cette coïncidence a rarement lieu ; mais Terreur qui pro* Tientde ce fait n'est jamais bien considérable.

Quoi qu'il en soit, il résulte, comme conséquence^ de tout ce qui vient d'être dit, que, lorsque le liquide dont on veut mesurer la chaleur spécifique est miscible à Teau en t^iut ou en partie, la mé* thode des mélanges ne peut plus être pratiquée (ïuïut manière directe sans qu'il y ait perturbation. Il faut alors f'mploy^'r un cM" lorimètre d'une forme spéciale, qui, tout en [>^;rmettant l'équilibre des températures, s'oppose au contact intime des liquide-, «H (lar suite au mouvement de chaleur que ce «^«ul conla^rt dét/^i mine.

2* Dans certains cas, le iens du mouv/^ment tbenuométnqtj/; aoqoel donne lieu le méhi^e de deui li^|uid/^ t-M im oi^y^miUm formelle avec celui qu'on aurait pu prévoir d'après la Û^jhv: m^ cuiique de la chaleur. Ce^l aîmi qu'un m^lan^çe dV;îde c-taiJi}' driqoe el d'ean (1^ donne lieu à un aiMiif^><ei/Mt»td^ t>^ftt)>rr»(iire considérable, alors que la cootrv.li<« *ït ^^^A^iUiH. quj ^au>:t^aar>^ quée, devrait produire de la di^itlfur et ysu lijiU: UtJtt fSé^fuUcf k thennctnétre pkn^é dajtt k oktdaxig^e. Lxi t^jliJtX û ^K$'4004i- Bûre et 3 imprévu àrmat uzi uri^^^zr^ 4^r> d iu\kt^; 4 \ ^^j^Ay. Ak b dnlenr spédfiqiie duH ki ii'juàd^k : ':ks *>» ;^vt :*«^ 4^mu%A^. en deb3ff? de tonte cmié; dét^iiuisidAt^ */Aaxw^^ u: l *^(i^ *à*^^ »4

256 CHALEUR SPËaFIQUE DES UQOIDES.

ne tient pas à un changement qui se produirait dans la capacité ct^ lorifiquc des éléments mélangés. La solution de cette question •exige des déterminations précises et, par conséquent, une description détaillée de l'appareil qui convient spécialement au cas des liquides.

§ 4 . — Chaleur spécifique d'uh liquide simple.

Principe de ropération. — Le principe de l'opération dont il s'agit consiste à prendre un poids connu d'alcool, ou du liquide» quel qu'il soit, dont on veut connaître la capacité calorifique, i âever sa température d'une quantité déterminée et à le faire couler dans une boite calorimétrique qui fasse partie d*un calorimètre à eau froide. On apprécie, comme il a été dit, la température dit mélange, et, en tenant compte des circonstances accessoires que nous avons signalées, on déduit la capacité cherchée au moyen|de la formule précédemment exposée.

Toutefois, la détermination de la chaleur spécifique des liquides par la méthode des mélanges exige un appareil spécial. Celui dont on fait usage a été imaginé par M. Regnault et décrit dans les Jf^moire de V Académie des Sciences, XXVI, 262.

Appareil spécial. — AA (lîg. 118) est une cuve en cuivre portant en Bun appendice conique latéral. Dans l'axe de cette cuve se trouve un cylindre E qui reroit le liquide dont on veut déterminer la c<ipacit6 calorifique. Le cj'lindre est muni : l** d'une tubulure supérieure/*, dans laquelle on engage un thermomètre / qui donne la température du liquide ; 2" d'une seconde tubulure courbée à angle droit CD, par laquelle on peut, en ouvrant le robinet R'> exercer à Tintérieur du cylindre la pression d'une atmosphère artificielle ; 3** d'une tubulure inférieure et latérale a, qui se termine par un tube effilé, et par laquelle on fait écouler le liquide dans la boîte 0 du calorimètre lorsqu'on ouvre le robinet R dont la manœuvre peut se faire du dehors à l'aide d'une longue tige. La cuve repose sur un support L. Un écran GH préserve le calorimètre du rayonnement de la cuve.

Le récipient du raloiinièlrc se compose d'une grande boîte cylindrique Q, en lailon mince, dans laquelle se rend le liquide

HËTllOUE DES MÉLANCKS. %,!

>n détermine la chaleur spécifiquo, ol il'iiiio bollo |>lalt< Il mant uoe lame en hclic<>, dont l'ol>ji'l est île iniuli'ii.'M'r lu r qui pourrait être émiso par lu liquide dans la liolto i).

Kédé êpératoire. — 1° Délerminor lu poids m' iliiniltiriiiii'>ln' tsec, et admettre, pour sa capacilécaloriliquc,liM',liinVi'0.(llli ■présente la chaleur spéciAque du laiton; liilrodiiin' dniiK le

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Pair ambiant; mais il vaut mieux, ainsi que nous Tavons dit, calculer la perte de chaleur due à rinfluence de l'air extérieur, aa moyen de la loi approximative de Newton sur le refroidissement. Prendre enfin le poids P du calorimètre complet avec l'eau et tous les accessoires (thermomètre, agitateur, etc.);

2° D'autre part, le robinet R du petit tube de jonction étant fermé, introduire dans le cylindre E 100 centimètres cubes environ du liquide à expérimenter ; adapter le thermomètre qui doit plonger dans sa masse, et fermer les robinets R' et R" ;

3° La cuve AA étant remplie d'eau, la chauffer à l'aide d'un bec de gaz, en agitant fréquemment, jusqu'à ce que le thermomètre, plongé dans le liquide, demeure stationnaire à une température voisine de celle que l'on a fixée comme devant représenter la température i' du corps chaud (1 ) ;

4° Relier ensemble le calorimètre et la cuve à eau chaude en introduisant le bec B de celle-ci dans la petite ouverture de h boîle calorimétrique. Abaisser l'écran, et noter d'une manière définitive la température t' du liquide chaud, et la température i de Teau froide ;

5' Ouvrir d'abord le robinet R", puis le robinet R : le liquide du cylindre s'écoule par le petit tube aB et se rend en quelques secondes dans la boîte Q du calorimètre. Quand l'écoulement est terminé, séparer le calorimètre de la cuve; fermer sa tubulure au moyen d'un petit bouchon, et observer la marche ascendante de son thermomètre, en ajritanl l'eau d'une manière constante.

Lorsque ce thermomètre est devenu stationnaire, ou lorsqu'il a atteint son maximum d'élévation, noter la température 6 qui est commune aux deux liquides. Donner à cette température 9 la valeur réelle qu'elle doit avoir en y ajoutant la somme des abaissements de température déterminés par l'influence de l'air extérieur et calculés, comme il a été dit, d'après la loi approximative de Newton sur le refroidissement;

&" Peser de nouveau le calorimètre. La différence F — P = ?« exprime le poids du liquide qui a coulé dans la boîte calorimé-

(1) On comprend qu'il est toujours possible de régler le bec de gai de manière i maintenir la cuve à telle température que ron veut. H y a alors équilibre entre la chaleur que l'eau reçoit du bec de gaz et celle qu'elle cède à l'air ainbiant

XÉTHODE DES MÉLANGES. 259

[ue, et, par conséquent, :elui qui doit entrer^dans le calcul de )ération (1).

)n a alors tout ce qu'il faut pour déterminer la capacité c^loriue du liquide.

Soient, en effet :

«, X, ('. .. la masse, la capacité et la température initiale du liquide ;

M, r • . • • • la masse et la température de Teau ;

m', c', (... la masse, la capacité et la température initiale du calorimètre ;

• la température corrigée que présentent les deux liquides, après Técoulement;

Od a, en égalant la perte et le gain de chaleur :

mx (t'—B) = (M + mV) (•- <)•

Fommle d'où l'on tire :

(M + mV)(e-0

^— tn(t' — t) •

•xpérIeBee pmtiqaée mir l*aleool par la méthade ûem WÊkéîmm^em.

Soient :

m . . . masse de l'alcool 809%25

f . . . . température de Talcool -40®, 3