MÉTHODE DU REFROIDISSEMENT

se dilatant très-inégalement, la boule se trouverait plus ou moins remplie aux divers moments du refroidissement, et le liquide présenterait une étendue do surface rayonnante différente. Il y aurait une autre cause d'erreur pour les liquides très-volatils, parce qu'il s'établirait nécessairement une distillation continuelle de ces liquides, dont la vapeur irait, en permanence, se condenser sur les parois plus froides du col. L'espace annulaire compris entre la lige du thermomètre et le col dans l'espace bc est d'ailleurs trop étroit pour qu'il puisse s'établir des courants entre le réservoir et la partie supérieure du vase.

Quant à la masse m qui représente le poids de liquide sur lequel porte le refroidissement, il n'est pas nécessaire de la déterminer directement. La capacité intérieure du vase étant toujours la même dans les mêmes conditions de température, les liquides sur lesquels on opère successivement présentent toujours le même volume; et comme à volume égal, les poids sont proportionnels aux densités, il en résulte qu'on peut remplacer le poids de chaque liquide par la densité qui lui correspond pour la température moyenne de l'expérience.

2» Étuve (Téchau/fement. — Pour porter le petit vase et le liquide qu'il contient à la température convenable, il est nécessaire d'employer un appareil où réchauffement se fasse toujours de la même manière et dans les mêmes conditions.

L'étuve qui sert pour cet objet (fijç. 120) se compose de deux boites cylindriques et concentriques en laiton : dans Tune, la boîte centrale qui est vide et sèche, on suspend le petit vase contenant le liquide et le thermomètre; dans l'autre, qui enveloppe la première, on introduit de l'eau dont la température est élevée et maintenue au degré nécessaire au moyen d'un bec de gaz parfaitement réglé.

3" Enceinte de refroidissement, — L'enceinte de refroidissement (fig. 121) se compose, comme l'étuve d'échauffement, de deux boites concentriques en laiton : l'une vide et sèche A, dans laquelle on suspend le vase à liquide muni de son thermomètre t; l'autre BB que l'on remplit d'eau à la température ambiante. Cette seconde boîte est, d'ailleurs, contenue dans une troisi i sert

d'enveloppe et qui la protège contre Tinfluen é-

heures. Un tliermomèlrc très-sensible t' est plongé dans l'eau dool il accuse à tout instant la tempéralme; et, pour maintenir celle-ci paifailcment conslanlc pendant tout le temps que dure le refroidissement du vase, on peut adapter à l'appareil use allonge à robinet, remplie d'eau froide, et disposée comme celle de la ûgure90, page 197. On fait couler celle eau par gouttes, à mesure que, par le rayonnement du pelit vase, la température du bain exlOricur se trouve élevée d'une manière sensible. Un agitateur p permet de mêler parfaitement les coucbes de l'eau, et d'entretenir l'uniformité de température dans toute l'étendue de sa masse.

Fie. JiO.— iVlit

■4° Le Chronomètre à secondes n'a pas besoin de description spéciale. C'est l'appareil ordinaiic dont le mouvement a été vérifié et paiTaiteinenl réglé. Le cadran porte 0(1 divisions, dont chacune correspond à une seconde. Un bouton, placé dans un ai^le du limbe, pcimet de déterniiner, d'une manière rapide et pour ainsi dire instantanée, soit le mouvement, soit i'arrét de l'aignille qui If parcourt. On obtient ainsi la mesure précise du nombre de secondes qui correspond à la durée du refroidissement.

■•de opératoire. — Intervalle du refroidissement: de '\-ii'

MÉTHODE DU REFROIDISSEMENT. i(«)

€-[- 19". — i* Remplir le petit vase d'eau distillée purgéo d'air par ébulIitioDy et introduire le thermomètre, comme il a élé dit précédemment. Porter ensuite le système dans l'éluve d'rchanffement convenablement réjçlée, jusqu'à ce que sa température soit panenue à + 2^"- Le transporter alors rapidement de Tétuve d'échauffement dans l'enceinte de refroidissement, dont l'eau extérieure est maintenue très-exactement à la température ambiante.

Le petit vase se refroidit peu à peu, et la température du licjuide qu'il renferme s'abaisse d'une façon progressive et régulière (1). Au moment précis où son thermomètre accuse le degré + 21, presser le bouton qui met en marche l'aiguille du chronomètre à secondes, et surveiller la température de l'enceinte, alin de la maintenir invariable pendant toute la durée du refroidissement. Dès que le thermomètre du petit vase a atteint le degré -f- 19, arrêter le compteur et noter le temps écoulé.

2* Répéter la même opération en remplaçant l'eau distillée du petit vase par de l'essence de térébenthine bien rectifié(î. Noter de niême le temps que le système exige pour se refroidir de -|- 21** à H- 19% dans les mêmes conditions.

3* Recommencer l'expérience une troisième fois, en opérant, dans ce dernier cas, sur l'alcool, sur l'éther, ou, d'une manient générale, sur le liquide dont on veut connaître la capacité calorifique. Noter -également le nombre de secondes que ce liquid(î exige pour franchir le même intervalle de température dans les mêmes conditions.

Si Ton suppose parfaitement connues les chaleurs spécifi^pies d^' Teau et de l'essence de térébenthine pour la température moyennrf de-[- 20*, il suffit de comparer les deux premières expérience» pour en déduire la valeur de la constante K. Et si la valeur de la constante K se trouve ainsi déterminée pour les conditions dans lesquelles on opère, il suffît de comparer les résultats dr; la première et de la troisième expérience pour en déduire la chaleur

(1) Le refroid isfement est d'suiUnt plu< leat : 1* que le liquida; a plui de tUAum et ^ca|iarité; 2* que rexc^s de sa température sur cjlle du iiiHk'U auibiaut est pMii PMit. Dans tous les ca«, le temps que met le liquide pour passer ^ ' ' *l

M toujours asies long pour qu'on puisse saisir oettemeat la liwil point de départ à Topération.

spécifique du liquide soumis à Fessai. Voici, du reste, le détail des procédés qui conduisent à ces deux déterminations :

I. Détermination de la constante K. — Soient meich, densité et la chaleur spécifique qui appartiennent à Teau pour la température moyenne de -j- 20% et soit t le nombre de secondes que le vase rempli d'eau exige pour passer de + 21* à + 19»;

Soient d'un autre côté m'c' et t' la densité, la chaleur spécifique et le temps de refroidissement que l'essence de térébenthine possède ou exige dans les mômes conditions ;

D'après tout ce qui a été dit sur le principe de la méthode du refroidissement, on doit avoir la relation me -f- K : m'c' -}- K : : t :t'. Et comme, par hypothèse, tout est connu dans cette proportion à l'exception de K, on peut déduire sa valeur de l'équation sim-

pie : K = — ^^r;; — .

On pourrait calculer directement la valeur de la constante K en ayant égard tant au poids du vase qu'à celui du mercure et du verre qui constituent le réservoir du thermomètre. Mais, à cause de la disposition adoptée pour l'expérience, on n'arriverait, parce moyen, qu'à une évaluation grossière et fort peu exacte.

Le procédé qui consiste à placer dans le petit vase deux sub stances dont les densités et les chaleurs spécifiques sont parfaite ment connues, donne évidemment un meilleur résultat. Gependan toutes les substances ne conviennent pas également bien pour un pareille détermination; et, lorsqu'on applique le procédé à ui certain nombre de liquides, on trouve pour K des valeurs asse différentes. Cela tient, ainsi que l'a établi M. Regnault, à ce que 1 constante Kne représente pas seulement la chaleur abandonné par le petit vase et le thermomètre pendant le refroidissemeni mais à ce qu'elle se complique des pertes de chaleur qui se fou dans chaque cas par voie de conductibilité le long de la lige d thermomètre, et de plus à ce qu'elle accumule nécessairement su elle les erreurs de toutes les déterminations expérimentales.

Il faut choisir les liquides pour lesquels les produits mo^ m' c'y c par suite les temps de refroidissement t, t , sont très-différents. . ce point de vue, l'eau et l'essence de térébenthine se présenter] comme étant ceux qui conviennent le mieux à cette détermination