MESURE DU POUVOIR UIATHERMANE

■cacpiptisn de l'appareil. — L'appareil qui scrl à la mesure du pouvoir dialhermanc des liquides se compose des pièces suivantes :

1° Une petite auge à faces parallèles, formée de la manière sui- \ante : Dans une plaque de verre de 10 à 12 millimètres d'épaisseur PP (fîg. 128), on pratique une large écliancriire circulaire e, qui la perce à jour dans le sens transversal, et une ouverture étroite ï, qui la sillonne dans le sens longitudinal. Deux Inmcs de verrn mince o,o', (fig. 129) peuvent s'appliquer exactement sur les deux fafes opposées de la plaque, et fermei' ainsi les <leux extrémités de

l'écliancrurc. Pour assurer la parfaite adhérence de ces pièces, on tes maintient étroitement unies au moyen de lames métalliques p^p' , percées d'ouvertures A leurs centres, et serrées elles-mêmes par des vis dépression r,t''. On introduit le liquide au moyen d'une pipette dont la pointe eflilée peut traverser toute l'étendue du sillon étroit, et pénétrer jusque dans la cavité transversale de la plaque

iaa. premitrea minutea, représente exclusivement relie qui rayonne clo Ii source i tmm la Milnlance interpoue, en pralii|uanl l'expérience «livante :

On prend une lame de verre de quelques millimètres d'épaisseur, ayant une transparence parfaite, et on la pl»ce entre la source et le Ihemioscopo. A l'inslant mi'me où h source ni démasquf^, 1 index de l'appareil se met en marche, et, en muïns d'une ninute et demie, il se Axe dans sa position dénniliTC.

On recommence alors l'expérience en recouvrant de noir de Tumée l'une dea faeei de la lame de verre. On au{tmentn ainsi, et dans un tris^ranil rapport, le pouvoir ibiorbint dp cette lame : elle doit donc s'érliaulTcr beaucoup plus vile que dans le cas préccdeal. Cependant, lorsqu'on abaiiisc l'érrtin iHiur permeUr<' l'action du la source, l'iodex devient stalionnaire, et ce n'est qu'au bout ilc Iniis ou quatre minutes qu'il eatDmencp i l'éeirter de sa position normale.

iioti, il devient possible de séparer et de mesurer la clialeur transraiie par les dilTérenti eorpi; mail il importe d'opérer dans des conditions qui puissent garantir rexac- Ulode dn rémltati obtenus.

298 CHALEUH RAYONNANTE.

de verre. Quand celle-ci se trouve remplie, on enlève la pipette, os ajuste le bouchon à Témeril, et l'auge est prête pour robserva' tion.

2** Une règle horizontale en laiton, graduée en centimètres linéaires, et représentée dans l'appareil complet de la pf^e 305. Celte règle sert de support à différentes pièces que Ton peut placer et fixer à volonté au moyen de vis de pression. Ces pièces sont :

a. Une lampe Locatelli (fig. 130), à mèche pleine et rectangulaire, offrant, comme source de chaleur, l'avantage d'une intensité constante pendant tout le temps de la combustion. Un miroir concave w, en laiton poli, est disposé derrière la flamme de cette

Fir.. 130. — Lampe Fie. 131. — Écran alher- Fig. 132. — Écran alher- (Ic Locatelli. mane^ù tige droite. mano, à tige coudée.

lampe, de manière à renvoyer tous les rayons qu'il reçoit, dans une direction parallèle à l'axe de la règle.

b. Des écrans à tige droite (fig. 431), formés de deux lames de laiton, séparées par une lame d'air. Ces écrans, que l'on a reconnus comme parfaitement athermanos, peuvent s'abaisser latéralement au moyen d'une charnière C, quand on veut démasquer la source et découvrir la pile.

c. Des écrans à tige courbe (fig. 132) destinés, soit à proléger la lampe contre les courants d'air qui feraient vaciller sa flamme, soit à garantir la pile contre les variations de température que ces courants pourraient produire.

d. Un écran à diaphragme (fig. 433), muni d'une ouverture dont on peut faire varier la grandeur, au moyen d'un disque mobile S. Ce disque porte sur son pourtour des trous circulaires de grandeurs différentes que Ton amène successivement au milieu

HESURE DU POUVOIR DIATHERNANE. 399

ie l'ouverlure d« l'écran, pour régler l'étendue du Taisceau qui Icmbe surlapile.

t. Uae tablette horizonlalc, destinée à soutenir la petite auge ronlenaat le liquide qui doit être soumis ù tVssai. Cette tablette (fig. 134) porte, comme les autres pièces, une tige à coulisse (, qui

Fie. 133. — Ëcrnn 1 iliaphragm?.

- Tablellc pour luppcrler iilgn II liijiijilcs.

permet de l'élever ou de l'abaisser à volonté ; et une' virole do pression Y donne le moyen de la fixer au point convenable. La hauleur doit être telle, que l'axe du faisceau calorîliquc, qui va de

FiG. 135 — Therniomullipli

la lampe Locatelli à la pile Ihermoélectriquc, passe par le milieu de l'ouverture de l'auge à liquides ;

S* Un thermomultiplicateur (fig. 135), destiné à recevoir i'impression calonfique. Cet appareil, dont la scnsibililé csl extrême, comprend deux pièces essentielles, savoir : une pile thermoélec-

trique p, o, r, qui reçoit le flux de chaleur rayonnante, etungilvanomètre H, qui en détermine Tintensité par l'écart plus ou moini grand de son aiguille (1).

La pile thermoéleclrique, représentée à part (fig. 136), com-

Fifi. 130. — Pile thermoélec trique.

prend 25 ou 30 éléments bismuth et antimoine, repliés les uns sur les autres de manière à former un parallélipipède 0, dont une

Fig. 137. — Anpî^roil do S'^el).'»ck.

des faces renferme les soudures d'ordre pair, tandis que la face opposée renferme les soudures d'ordre impair. Le tout est ronfr^imé dans un élui en ruivre, formé de trois pièces D, 0, E, qui peuvent sVmboîler hermétiquement, à l'aide des petites vis de

(1) Lo prinripp du tiicrmomultiplicatcur réside tout entier dans rancienne expé- THMico de Socbcck sur les courants éleclriquos. Aux deux extrémités d'un barreau de bismuth B (fij?. 137) se trouvent soudées les deux extrémités d'une lame rectangulaire de ruivre C. Dans l'intervalle que laissent entre elles ces deux lames, on dispose une aiguille aimantée qui se place dVlle-nicme dans le plan du méridien loajçnétique. On fait tourner le cadre de l'appareil autour de son axe vertical, jusqu^à ce qu'il se Inmve

MESURE DU POUVOIU DIATHEHMANE. 301

pression d. Cj et qui se terminent aux deux extrémités par deux opercules II, H', destinés à soustraire, quand on le veut, les faces de la pile aux actions extérieures. Quand un faisceau caloriliquc vient frapper une des faces de celte pile, il se produit à l'instant même un courant dont le sens et Tinlensité peuvent être facilement appréciés. Le cône évasé F, qui termine une des faces de la pile dans le thermomultiplicateur de la figure 135, a pour objet de concentrer sur cette face les radiations émanées d'une source à larjçe surface.

Le galvanomètre H, qui complète le thermomulliplicateur, est le même que celui qui sert à la mesure des courants hydroélectriques. 11 en diffère seulement en ce que le fil qui est enroulé autour du châssis est gros et court, au lieu d'être fin et long. Il importe, en effet, qu'il livre un passage facile aux deux fluides que la pile développe, et qui tendent sans cesse à se réunir par l'intérieur de celle pile, en raison du peu de résistance qu'elle leur offre.

Au moment des expériences, le galvanomètre et la pile sont reliés l'un à l'autre au moyen de deux fils conducteurs d, /, recouverts de soie, aboutissant, par une de leurs extrémités, aux* deux bornes p, r, de la pile, et, par l'autre, aux deux bornes du galvanomètre.

On a observé que pour certaines limites qui ne sont jamais dépassées dans les recherches sur la chaleur rayonnante, l'intensité du courant qui se produit dans la pile est proportionnelle à la différence de température. Lors donc que la pile demeure en équilibre sous l'influence du flux calorifique qui frappe \me de ses feces, elle reçoit à chaque instant une quantité de chaleur égale à celle qu'elle perd par son propre rayonnement. Et comme cette dernière est proportionnelle, d'après la loi de Newton, à l'excès de la tempéi*ature de la face échauffée sur celle de l'air ambiant, c'est-à-dire à la différence de température des soudures, on en peut déduire que Tindication thermoscopique, ou, ce qui est la même chose, l'intensité du courant produit est proportionnelle à la quantité de chaleur reçue par l'instrument.

lu-méme dan$ ce plan. Voici alors ce qu*ou remarque : luiit que les deux parlies Moiléfs sont à la même température, raiguiile reste immobile, ou du moins n'éprouve Mcone déviation appréciable. Mais vient-on à chauffer runc des soudures, à rinstant ■éoïc raiguiile se déplace et accuse un courant qui, comme rindiquc la flèche, va du kimath au cuivre, en passant par la partie chauffée.

Il est à remarquer, toutefois, que les déviations de Taiguilleda galvanomètre ne sont pas proportionnelles aux quantités de chaleur qui frappent la base de la pile. Melloni a reconnu que la proportionnalité existe quand les déviations n'excèdent pas SO* (1), ce qui veut dire que la force nécessaire pour faire parcourir à Taiguille Tare compris entre 10^ et 20* est égale à celle qu'il faut employer pour lui faire décrire les dix premiers degrés de l'échelle.

Mais lorsque l'aiguille s'écarte de plus de 20*, il n'est pins possible de considérer les angles comme proportionnels aux forces. Il faut alors une table de relation, et, ce qui complique b question dans le cas actuel, c'est que cette table de relation doit être établie pour chaque appareil en particulier (2).

Graduation du galvanomètre, — Le procédé suivant permet de régler d'une manière prompte et sûre les rapports qui existent entre les angles d'écart et les forces qui les déterminent.

On prend une lentille en crown bien pur, enchâssée au milieu d'un large écran en laiton, et munie de quatre secteurs également en laiton, qui permettent d'intercepter à volonté le quart, la moitié, les trois quarts ou la totalité de la surfiice. Dans la figure 138, les secteurs sont représentés par les quarts de cercle 1, 2, o, t: le dessin les montre abaissés sur la lentille, et recouvrant entièrement sa surface. Mais, au moyen de quatre charnières représentées s\ir la circonférence du cercle, et des quatre boutons figurés au sommet des quatre secteurs, on peut soulever séparément chacun d'eux, et découvrir ainsi la partie de la lentille qui lui correspond. La figure l'{9 représente la lentille découverte dans une de ses parties par le secteur supérieur de droite.

Pour procéder à la graduation, on dispose la lentille entre la source de chaleur et la pile, de façon que son centre optique se trouve exactement sur la ligne horizontale qui passe par le centre de la flamme et par l'axe de la pile. On découvre alors les

(l) Celte limite ne peut être rix«'e d'une manière absolue. Elle varie d'un paWano* mètre à l'autre, suivant la manière dont le 111 est enroulé sur le cadre de rappareil.

(t) On comprend en effet (lue la relation entre les dcprés du galvanomètrff et te* forces qui donnent lieu aux déviations des aiguilles doit dépendre de la sensibilité di> système astatique et de la distribution du fd sur le cbAssis, conditions qui ne peuvent j<iniais être absolument les mêmes dans les divers appareils.

BIESURE DU POUVOIR DIATHERMANE.

quatre secteurs, et on place la lentille à une distance telle, que la chaleur rayonnante qui la traverse produise sur l'aiguille du galvanomètre une déviation totale de 20'. On fait alors quatre expériences successives pour savoir à quelle déviation correspond la chaleur qui passe isolément par chacun des secteurs 1, 2, 3, 4, de la lentille ; puis on les réunit deux à deux, ou de toute autre manière, et on note, pour chacune de ces combinaisons, l'effet total

Fie. 138. — Lentille à secteurs, Fie. 139.— LeiUille à secteur»,

complètement fermée. découverte dans une de ses parties.

observé sur l'aiguille. On obtient ainsi la relation pour les angles compris entre 0* et 20" (1 ) .

On fait ensuite mouvoir la lentille de manière à concentrer Mavantage le faisceau calorifique qui tombe sur la pile, et à donner à l'aiguille une déviation totale de 30% quand les quatre secteurs

(!) Supposons que l'on ait :

fin découvrant le secteur 1 une déviation

égale à 4 degrés

En découvrant les secteurs 1 et 2

..mm.

U demeure évident que, dans tous ces cas, ain^i que Melluni Ta remarqué, les déviations sont exactement proportionnelles aux forces.

sont dwoiiverls (1). Od a ainsi l'elTct coirespondaDt aune seconde série, et od noLe, de même que précédemment, les déviaUons parlit'lles correspondant à chaque secteur isolé et à chaque combinaison de deux ou liois secteurs.

L'expérience montre que, dans cette seconde série, les angles ne sont plus proportionnels aux Ibrces, en d'autres termes, qu'une intensité caloriliquc double ne produit plus une déviation double de l'aiguille galvanométrique.

Il III u/

\}jf

tO » 10 B

ItO. — Taliln de gradua

le galvanomi-tra.

On lorme quatre nouvelles séries d'expériences en donnant à la lentille les positions suLcessives qui conviennent à des déviations totales de -40°, 50', tiO" et W. L'eflel produit par chaque secteur isolé et par chaque combinaison de secteurs donne, pour chacune de ces séries, la relation qui existe entre les angles d'écart de l'aiguille et les quantités de chaleur qui leur correspondent.

Lorsqu'on :i ainsi tous les résultais coileclifs ou isolés qui se rapportent à chiique série, on trace la courbe de graduation en prenant pour abscisses les déviations de rai[:uille, et pour ordonnée» les intensités caloriliques qui les ont produites, La ligure IW

(l> On ciiiituit <)Uu, liuii que lu iiilu ruslu luujuurd ù la iiidinc dislance de la Miurrti