POIDS
ég»ux.
Acide caAoniqiy • •
1 Oxide de carbooe . .
spccifîqiic. I
i,io56
Pour réduire lès nombres ci-dessus au terme de
>Comparaison avec l'eau, îl fut employé trois moyens .diiiéreils, par lesquels les trois noinbt es 0,2498 ^ 0,2697 0,28 13 turent obtenus pour Taîr atmc^ sphérique. MM. Berard et Dèlarocbe ont pris , pqur terme moyen, le nombre 0,2661), auquel tous les résultats ci-dessus sont rapportes , ainsi qu il suit ;
DE CHIMXl
Tabi.s II.
i,oooo 0,2669 3,2936
0,2k2IO
0,2754 0,2569 o,4ao7
Gaz hydrogène, , « Acide carboniqae.
Oxide de carbone. .
Vapeur aqueuse. • .
lies résultats suîvans sont- ceux obtenus par MM. Clément et Desorines, pour des volumes é^MK aux températHrea de zéro, à 60 degréa een* tîgraaes. ^
. . Tablb III. 5
Air atmosphérique à. • • .
Ideni^ diargé d*éther •
fiaromètre.
Clément ci Deioraiei»
IkUroclie elBerard.
0,761 0,758 o»379 oa88 0,095 0,758 0,7 58 0,753 0,768 0,758
X,tX>0
1,000 i,ouo
i,5oo
1,2596 i,OO0O
Acide arbonique.»
Le rapport de la chaleur spécifique de lluîp à celle de l'eau est, d'exprès MM. Clément et Desormes, comme û,25o à i^ooo , ou exactement du
auartàLa4«iiière table, qui est ertmite du Joar^ e Physique, demie la ehaleur 8pé<»fiqne de Toxig*'ne par MM. Delaroche et Berard , un peu diffé-
jS MAlfUEL
rente de leur propre nombre^ taUe l , Annales dJer Chimie i volume 85. Le réstiltat le ploft remarquable de ceux annoncés par IVIM. (élément et Déformes est celui conceruant racide carbonique ^. qui étant réduit au ternie de comparaison en poi48 » Obnne le rapport de la chaleur spécifique de cet acide, comparée ?i celle de Pair, comme* étant d'environ 0,987 à 1,000, landis que celle de l'oxigène est seulement de 0,9000» Lea premières tables de Crawford et Dalton donnent la ckflieur spécifique de Poxigène = i,65 , et celle de l'acide carbonique = o,586 comparativement à celle de l'air étant 1,000. £t c'est sur ces nombres très erj^ués. ' qu'ils ont établi leur système hypothétique de la chaleur latente, de h coanbustion et de h tempé* rature animale.
, On voit, d'après les expériences sur l'air à des densilén différentes , que sa chaleur spécifique di» minue suivant une loi beaucoup moins rapide que sa pesanteur spécifique. Lorsque la dilatation de l'air est portée au quadruple de son volume, sa chaleur spécifique devient o,54o ; et lorsque cette ^atation est de huit fois le volume ^ sa chaleur spécifique est o,368. Les densités en progression géométrique i, 7 correspondent à peu près aux chaleurs s[>éciiiques dans la série arithmétique S, 4) 3 \ ^- L)'oii il suit aussi, que la chaleur spécifique de Tair atmosphérique,* et probablement dé tous les gaz, considérée sous le rapport de son poids ou de sa masse , diminue comme la densité augmente. C'est d'après ce principe de Taugmentatioa de chaleur spécifique relativement a sa masse, qu'a ^té expliqué le phénomène depuis long-temps ob- serve du froid intense qui règne sur les sommets de montagnes , et généralement dans les régions supérieures de l'atmosphère ; et c'est «d'après ce^ prmcipe aussi , qu'il a été sendu suison de Oè dé-*
DE QHIHIE.
^ — w — . quatre cinquièmes
de son volume suffit pour mettre le fea à de l*ama» don ; et si pour cette condensation on fait asage
d'une pompe à piston eu verre, on voit un vif éclat de lumière accompagnant la condensation.
TaBu IV. ~ Des chaleurs q^éeifiques* de quelques solides, détenmnées par MM* Pbtit et DvhOM^^
Bismuth
Pion)». • Or. . .
P|atinè. .
Ëtain. . • Argent. Zînc* • • • Tellure..
Cuivre . .
NîckelL.
Fer.. . .
Cobalt.
Soufre ,
celle
I de Teaa étant =r X0O.
o,oa88 o^oagS
0,0949 0,io35 Oyiroo
Poi<lsdes atomes,
roxigcne ^ étant :zz 1 •
i3y3oo
n,43o Yf,i6o
a^oix
Produit de ces deux
'Les produiti m^^dessns , qni ^exprimeni les capa«* titéû des «tAttes de diffét^nte nature , appro&ent
tellement d'être égaux entre eux, que les légères différences qu'ils présentent doivent provenir d'er*reurs inévitafaleB, soit dans la mesure des capacités» soit dans les analyses ehimiqnes ; sartont si l'on considère que, dans certains cas, les erreurs dérivées de ces deux sources peuvent être dans le
8o iVfANUEI.
même sens, et par conséquent , se trouver mâiti«*
* pliées dans le résultat. Chaque atâme de ces corps ^ simples semble donc, ainsi qu'il a été déjà établi, , avoir U inéme capacité pour la chaleur.
U se présente actuellement ici une question im«
Sortante, celle desavoir si leii chaleurs spécifiques es différens corps solides et liquides sont uni- ^ formes à ditlér<'nies températures, ou si elles va- rient avec la température. Cette question peut être exprimée d'une manière plus claire en la posant nittsi : un corps en refroidi^ant d'un certain nom* bre de degrés îlit ruiomélriques à une haute température, abandonne-t-il la même quantité de chaleur quVn refroidissant du même nombre de degrés à une' température plus basse ? Aucun moyen ne semble être plus convenable à adopter, pour ré-* soudre ce problème, que la mesure du refroidissement produit, par les mêmes poids de glace , sur
• des poias uniformes d*eau à différentes tempéra* tnres. M. Dalton trouva,' en faisant usage dé ce moyen , qu'il faut autant de chaleur pour élever
.Teau de 5° Fahrenheit ( a'^jS centigrades) dans la ^partie plus basse de Téchelle , qu'il en est néces» \ saire pour Télever de 4® dans'la partie plus haute de cette échelle centigrade, et de 3o,4 oBns le milieu. — Dalton*s new Sjstem of Chemical Philosophj. Vol. I, pag. 53. ^
M. JDalton , au lieu d'adopter la conclusion évi* dente que la capacité de Peau pour la ehaleur est plus grande aux températures plus basses qu'aux températures plus élevées, et que par conséquent •avec un plus petit nombre de degrés à une tempé* rature . plus basse, il se. fondrait autant de glace que par un plus grand nombre de degrés à une température supérieure , attribue la déviation qu'indiquent les nombres a,8 3,4 et 4 9 degrés centigrades^ aux erreurs graves de la ^aduation tHermométrique ordinaire ; et ces erreurs 9 il les
. kju^ jdby GoogI
CHIMIE r 8f
considère comme tellement excessives, que non seulement elles égalent , mais qu'elles contrebamilceut de beaucoup l'augmentation re^iZ^ de la cha» leur spécifique, ou capacité de l'eau pour la chaleur.
•II est, dît lé Ure, aujourd'hui complètement admis par les chimistes physiciens, qu'il n'existe pas dans la marche de notre ccUelle thermométrique une-si prodigieuse déviation de celle véritable; et par connéquent, la seule induction convenable à tirer de ces expériences de M. Dalton est , que la enpncité de l'eau décroit comme sa température augmente. Il est bon de remarquer que les expériences du docteur sur lés temps relatifs de rc-
. froîdissement d'un globe de verre, rempli successi* vement d'eau , d'acide sulfurique concentrég, d'huile
. ordinaire et d'huile de térébenthine, donnent exactement les méinesr résultats que M, Dalton avait obtenus du .mélange de 60 graînmes de glace avec 60 d*eau , à différentes températures. Cette <J6»cordance est d'autant plus satisfaisante, que quand
. £on Mémoire sur les chaleurs spécifiques des corps ■pi-dessus, inséré Annals of Philosophy, octobre 1817, fut écrit, il n^avait, dit-il, aucune réminiscencedes .
expériences de M. Dahon. * Dans ce même journal , Annals of Philosophy, mars 1819, le docteur Thomson, en rendant compte du Mémoire du Ure, a fait les observations suivantes : « Le second objet que discute le Ure dans son Mémoire est l'opinion de M. Dalton que le thermomètre ordinaire est un instrument inexact pour mesurer la chaleur, et que le mercure
, ainsi que tous autres liquides se dilatent comme le cairé aè la teînpératnre, h partir du point de congélation. Il est inutile d'entrer particulièrement dans le détail des faits que renferme cette parliç * du Mémoire , les opinions de M. Dalton sur ci^
^ sujet aym( été déjà reconnues non fondées par les^ incpérienees de MM. Petit et Dulong. Ce qu'établit le docteur Ure, que la capacité des corps pour le
82 VAZrVBL
calorique diminue comme la température augliiente , est directement contraire aux résultats jde» . expériences de MM. Petit et Dùlong sur ce su^. Cela semble aussi contraire à Panalogie dans d'autres cas. On sait que la capacité des fluides élastiques s'accroît à mesure qu'ils deviennent plus rares , et que le plus rare dies fluides élastiques est celui dont la capacité est la plus grande* Il y a toute raîsG^ , je pense , de considérer qu'il en devait être ainsi j car plus les molécules d'un corps sont éloignées entre elles 9 plus la quantité de chaleur dçit être grande pour produire sur ce corps un efl^l donné, »
" La première partie de ce passage donnerait naturellesient lieu à en inférer , dit le D^^ Ure , que j'avais entrepris de réfuter ce qui Tavait déjà été. Mais il doit être à la connaissance personnelle ^u "D^ Thomson que j'avais terminé et envoyé mon Mémoire à Londres, plusieurs mois avant que c^ui de MM. Petit et Dulong fut publié. Djd plus, dans une question d'une telle importance |>our là science physique, dont l'objet est d'établir si le thermomètre est un indicateur exact des accroissemetls de température , on doit certainement désirer que la recherche soit dirigée d'après deu» méthodes originales et indépendantes. Le docteur Thomson a mal jugé ma manière de voir relativement à la capacité. J'ai cherché à fournir par Pexpérieuce^ quelcjue .preuve que la capacité de Feau pour la chaleur diminue à mesure que sa température s'élève du t^rme de sa congélation à Celui de son éhullition; mais j'étais hien loin de vouloir violer les règles de la physique, au point de tirer une Conséquence générale d'un CdiSparticu' l^; et au contraire , pour faire voir que la propo*. «îtîon ne s'applique pas h tous les corps, j'ai émis ndée que peul-étre c'était une propriété particu- ^èreà l'eau , comme celle de se dilater par la di"^
DK CHIMIE. * 83
mînutîon de sa chaleur, après avoir ctc refroidie à — 4 degrés centigrades.
L'absence totale , dans les gaz, de l'attraction de cohésion , ce pouvoir qui gouverne les phénomènes des solides relativement à la chaleur , et modifie ceux des liquides, rend l'analogie des fluides élastiques , mise en avant par le docteur Thomson , entièrement insignifiante. « La circonstance cidessus relativement à l'eau , rend ce liquide particulièrement propre à servir de magasin et de régulateur de la température du globe. Puisqu'il nos chaleurs atmosphériques ordinaires, elle jouit de la plus grande faculté pour le calorique, de petites variations dans sa température lui donnent un grand pouvoir modifiant sur l'air ambiant. « Transactions philosophiques pour ]8i8, ou Tilloch's magazine y vol. 58. Le Ure annonce avoir lu avec attention le mémoire de MM. Petit et Dulong relativement aux résultats de leurs expériences sur ce sujet, résultats que le docteur Thomson annonce être directement contraires aux siens , mais il n'y a rien pu trouver qui touche à sa proposition à l'égard de l'eau. Leurs expériences les portent à conclure que les capacités des corps métalliques suivans croissent avec l'élévation de leur température dans les proportions ci-après.
Table V. — Des capacités pour la chaleur.
Mercure . , . • .
Ziiic
Antimoine.. . .
Argent
Cuivre
Platine
Verre
rapacités moyennes entre o° et i oo*^
0,0949 o,oji35
Capacités moyennes entre o*^ et doo°
o,o35o o,ioi5 2,0549 0,061 X o,ioi3 o,o355 0,1 9po
Sa manuel
Là capacité moyenne *dtt fer fat défertninée atnc
(^ualre intervalles de température, ainsi ^«'il suit :
De à loo^ la capacité est de. 098
De o**'à aoo®/ . . . . . • . . o,ii6o
. De o*' à 3oo<> . A • . o, f 2 ! 8
De à 35oo • . o,i255
Si Ton estime les'températures , comnie quelques physiciens Font proposé , par les rapports des quan* lités de chaleur que le même corj;s ahandomie eu se jcefjtoidissant jusqu'à une température clétermitiée^ pour qiie ce calcul fut exact 4I iaju^ait que le. corps, en refroidissant par exemple de 3oo" à o"" , abandonnât trois fois autant de chalLur qu'en descendant de 100** à o^. Mais il en iournit au*delà du triple , puisque les capacités sont croi$«> santés; on trouvejçait donq une température trop élevée. Oh a rassemblé dans le tableau suivant lès températures qui résulteraient des quantités de chaletUs abaudoiiuées en emplojraut les différens métaux 'inscrits dans le tableau qui précède. Il faut supposer que ces métaux. ont été tons placés dans lîn même bain liquide à 3oo° d'un theruionièUe à air. *
.V Fer. • . • . • • • • 33as* Mercure • . ^ * . . 3x8 ,î
^ Zinc , 328 ,5
Antimoine. % ... .« 3^4,8 * *
Argent. • 3^9 ,3
Cuivre 3ao ,0
Platiné. 817 ,9
Verre . , 3au ,1
ILa été entrepris des expériences et établi des. théorèmes pour déterminer la quantité absolue de chaleur dans les corps , et le terme de la privation totale de ce pouvoir, ou le froid absolu, sur réchelle thermométrique. Le principe général d'après lequeila ptupant de ceux qui se sontlivrés
De chimie. 85
à ces recliwcthes ont précédé, est du du docteur Irvine. En supposant, par exemple, que la copa* cité de la glace pour la chaleur soit à c^Uc dei'ean comme 8 à lo^ à la température de o<» f*on sait que potir la conversion en eau d'un certaitn p0id| de glace, iL faut autant de chaleur qu'il en serait nécessaire pour chautïer le même poids, d'eau à 60 degrés centigrades. D'où il suit que 600 représentent deux dixièmes ou un cinquième de la chaleur totale de Feau liquide; et par conséquent, cette chaleur totale sera 5 X ^o = 3oo au-dessous de oo. Il est inutiit; de présenter des équations filgébriques spt nn principe probablement erroné ^ et qui certainement ti donné lieu , dans l'expérience, à des résultats pour la plupart discordans. M. Dalton a traité ce sujet sons un point de vue général , dans sa section sur le zéro de temjpérature.
Si l'on établit le rapport de la capacité de Ja glace pour la chaleur à celle de l'eau, comme étant de 9 à 10, alors le terme du zéro réel sera
de • • • • 760'' ceatig.
Des quantités de chaleur dégagées de mélanges d'acide sulfuriqueetd'eau dans des proportions différentes, et en comparant la capacité du composé^^avec celles desparties ^uileconstituent, Gadolin^déduisit.'les nombres ci-^ contre : flL
M. Dalton , d'aprè» la chaleur dégagée de mé-langes d'acide sulfurique et d'eau. 3538 Ici, . . Id» . . Id. . . aaSb* Id. . . 14* * • Id. . 33i5
Il pense que ces nombres ne se rapprochent pas de plus près de la -vérité qbe ceux de Gadoliu.
D'après la chaleur dégagée dans l'extinction de. la chaux 9 comparée aux chaleurs spci.iiiques du
86 HtKÙEI.
<îOïiîposé et de ses pai tièf constituantes , la chaux et l'eau, M. Dalton aornne 1^ zéro à tkiào^ ceotigr.
D'après la chaleur dégagéejd^un méhnge cPacide' aîftï^é; eft de cfaayx , il le porte à 6098
Et d'après la chaleur dégagée ^bins la cooibustièn de Thydro** gène, à. . . . . ; . . . . •> . agSa
^ Le» expériences de Lavoisîer et de M. Laplace portent la chaleur dégagée ae la chaux éteinte, à. 1887
Les n&élanges d'acide sulfuriqn^ et d'eatt, à. 4^17
Id, . . Id. . , Id. . 14^5
Ils évaluent la chaleur dégagée d'un mélange d'adde nitrique et de ehauit, à. . . . . ^ • ^ , . . x3^a5
Le docteur Irvine place le zéro au-dessous de — i^^^n, à. , . . 482 ' -
£t le docteur Crawford, id.
id. . . . . : 8i5
Le résultat ci-dessus^ des expériences de Lavoisier et de M /Laplace, sur un mélange d'acide nitrique et de chaux, ^ont voir que le théorème est sous un point deTite très absurde, car il place le zéro de froid au-dessus du point de fusion du
5 latine. MM. Clément et Desonnes, qui ont fait ernièremeut des recherches sSc la détermination du zéro absolu, ont acquis la conviction ^'il doit être placé à 1166^,66 centigrades. Ce réstultat est plus concevable ; mais MM. Petit et Dulong ont été portés , par leurs recherches , |i fîxer.le zéro absolu à l'infini. Celte opinion , disent- ils , rejetée par un grand nombre de physiciens , parce qu elle conduit à la notion que la quantité de chaleur dans les ' corps est infinie , en supposant leur capacité cou-,
staute 9 devient probable , actuellement qu'il ^
gà« left'bhaleurs ^pécifiqaes .dimimienl en raisbn de l'abalMement fie la températiire. £t , en
effet , les loîs de cette diminution peuvent élrc telles , (^w l'intégrale <le chaleur f prise à une tem-
tiérature infiniment basse, ait cependant une vaeur finie. Xia infèrent plus loin , que la qMntité
de chaleur qui se développe au moment de la com* binaison des corps n'a aucun rapport avec la
nonitbre de ea$9 cette jperte dexhalenr n'est iuÎTÎe d*an€une diminution dans la capacité deà composés formés. Cette conclusion, que MM. Petit et Dulong croi£n.t ppuvoir tirer de leurs recherches , si elle est exacte , renverse le théorème dn docteur Irvine, et détr-iiit toutes les induplions qu'çn en a tirées. •* 1
^0 Des fijjcts que la chaleur produit , en général p sur les difJérenUs formes de matière^
Ces effets sont ou transitoires et physiques, ou permanens et chimiques , donnant lieu à un changement durable dans la constitution des corp. Nous entjrerow ici dans la^iscussion du premier de ces deux modes d'action , qui se divise naturelle-* ment dans les deux cas de changemens : dans le volume des corps 9 lorsqu'ils conservent leur forme ^ et des changemens dans Tétat des corp9*
T. Les accroissemens successifs de leur volume que les corps éprouvent par des accroissemens successifs de leur température, ont été l'objet d'iunombrables reciicrches. L'exDansion des fluides est tellement plus grande que celle des solides par une même élévation de leur température , qn*il devient facile de reconnaître, dans certaines limites^ l'augmentation de volume que des liauides et des gaz éprouTent dans une étendue médiocre Tédièlle thermométrique. , Mais déterminer
88 9^ ' % l^àKUEL
leurs dilatotioiis* avpc 4fl dernière' exacfitÂde , eà
obtenant des iésuittils qni ne soient point affectas des erreurs prov<iiant de l'inégalité d'expansion du réci])ient , c'esi un problème qui n*ofFre pas peu dejiifîfi^îulté. il semble cependant, après un nombre de tentatives vaines par de précédons expérimentateurs, avoir été finalement ré-olu par MM. Petit * et Duloag^ L^expansion des solides avait été déjà mesurée avec ime très grande exactitude par {>la-* sieurs physiciens, notamment en Angleterre, par Snieaton , lîoy, Rainsden et Tronghton ; et en France, par lavoi'^ier et M. La place. La méthode imaginée par le général Boy, et mise par lui à exécution , conjointement avec Ramsden ^ con8i$<* lait à opérer ainsi qu'il suit : les baguettes métalliques ou autres, soumises Texpérience, étaient
])lacces horizontalement dans une cuve rectangu» aired'eau, qui devait être convenablement chauffée. A une distance aliquote quelconque sur la baguette , étaient attachés ^ à angles droits, des microscopesmicromètres ; de manière que chacun d'eux étant ajusté , au commencement de Texpérience , à deux points immobiles extérieurement à l'apparefl cKaufFant, lorsque la baguette s'aHongeait par la chaleur , le déplacement des microscopes pouvait être déterminé, au moyen du mécanisme micrométrique, à une extrêmement petite quantité
Srès y comme celle d'un vingt ou trettte millième e centiiitèlre.
L'appareil de Lavoisîer et de M. Laplace consistait , comme celui de Smeaton , dans une suite de leviers ou banres ; iiiais il en différait en ce que la dernière barre imprimait un mouvement vertical à une Innette d'environ 2 mètres de foyer , dont la quantité de déplacement était déterminée par une échelle placée dans son champ de vision, à la di* stance de wo à soo mètres. Cette addition d'une lunette micrométriqne était ingénieuse; mais. le
mécanisme 9 dans son ensemble, est susceptible d'pji grand nombre d'objections qui ne pouvaient pas être faites à celui de Ramsden; et cependant
encore, en considérant que ce mécanisme fut établi et dirigé par des bommes de génie, tels que les Lavoisier et Laplace, ses résultats doivent nons commander de la vénération. ' - Les recberches de MM. Petit et Dulong , sur la mesure des dilatations de quelques solides, ainsi que sur celle du mercure, sont également reqominandables, et comme originales , et par leur précirion physique. Ils les commencèrent par la ^ dilatation du mercure. Leur procédé, en opérant avec ce corps, est fondé sur cette loi incontestable d'hydrostatique; que lorsque deux colon nés liquides comtmiuiiquent entre elles par un tube latéral, les hauteurs verticales de ces aeux colonnes sont pré'cisément en raison inverse de leurs densités. Dans Taxe de deux cylindres de cuivre, exactement dressés, étaient fixés deux tubes verticaux de verre^ communiquant ensemble à leur partie inférieure
Ïar un tube horizontal de verre, reposant sur une arre de fer bien établie" de niveau. L'un des cy- ' lindres était chargé avec de la glace, et Tautre avec de l'huile^ pouvant être 'chauffée à vol(mté an moyen d'une étnve placée au-dessous. Le 8}^hon rectangulaire de verre renversé était rempli presque jusqu'au sommet de mercure, et la hauteur à laquelle le liquide était stationnaire d^ns chaque branche, se mesurait au moyen d'une lunette micrométrique , so retournant en àn plan horizontal sur une baguette verticale. A là lunette était suspendu un niveau très sensible à bulle d'air , et elle était susceptible d'être mise en mouvement^ 'd'une très petite quantité , vers le haut on vers le bas , par une vis de rappel. La température de rhuile^ le milieu de chaleur , se mesurait au moye^i de deux thermomètres, l'un a Tair et l'autre à
mercure^ dont les boules occupaient la presque totalité de l'étendue verticale du cylindre* L'alloiH* geraent la colonne chauffée de mercuTe pouvait jétre rigoureusement reconnu, en dirigeant la vue travers le micromètre, d'abord à la surface de celte colonne^ et ensuite à celle de la colonne main* tenue froide par la glace. Après avoir ainai déterminé, par une suite d'expériences faites avec beaucoup de soin , la dilataion du mercure à différens intervalles 4^ thermomètre, MM. Petit* et Duiong cherduèrent alors à recoimaitre Texpan*
^ non du verre par les dilatations apparentes du mercure dans un vase de verre qui le contient. Après avoir rempli de mercure ^ bien purgé par l'ébuUition d'air et d'humidité, un tube à ther»* moroètre, iU plongeaient ce tube dana ki glace , en l'y tenant jusqu'«î ce que le liquide fat devenu
^ stationnaire ; et alors ils coupaient transversalement le tube au point où le mercure s'était arrêté* lis
' SA prenaient ensuite le poids èjcact , «près quoi le mettaient pendant quelque temps l^u bouillante. Ce tube , retiré de l'eau , et bien essuyé,
\ était pesé de nouveau. On connaissait ainsi la quantité de mercure qiii en était sortie , en le por^ tant de la température de la glace fondante à celle de l'eau bouillante ; et cette quantité , comparée avec le poids total du mercure dans le tube, lorsau'il fut mis d'abord dans la glace fondante, €umnait la dilatation de volume qu'avait éprouvée ce liquide. Ce procédé est précisément le même que celui employé , il y a Joug-temps , par iMU Crighton, ainsi que par le D'^ Ure; et c'est d'après ce procédé ^'il porta dans son Alé* moire*, la dilati^on apparente du mercure dans le verre.
MM. Petit et Dujong cbeixbèrent ensuite à mesurer rexmnsion d'autres solides , et ils y patvin-
^ rent «tec beaucoup d'habileté ^ en iniroduimutuoe
Baguette cylindrique du solide, du fer, par exemple, dans un tube de verre fermé à l'unie de ses exiré-^ ' mkéê^ apfés ayoir soudé à rextrémité de ce tube un autre tube capillaire, qu*ou remplissait de mercure, purgé par l'ébullition d'air et d'humidité. En exposant alors ce tube à diverses températures ^ et déterminant les poid^du mercure qui en sortait, il était aisé d*«n déduire la dilatation du fer; ce volume sorti représente évidemment la somme des dilatations du mercure et du métal,' diminuée de la dilatation du verre. !Pour faire le calcul» il est nécessaire de connaître les volumes de ces trois corps à la température de la glace fon* dante; or, celui du fer s'obtient, en divisant son poids par sa densité prise à zéro. On déduit de la même manière le volume du verre du poids du meroore tpA le remplit à la même température; enfin, celui du mercure est évidemment là différence des deux premiers. Le procédé qui vient d'être indiqué peut s'appliquer également ^JdÉI autres métaux 9 èn prenant seulement la précautiRS d*en oxider la surface , pour empêcher Tamalga* maticm du mercure.
Le D^Ure fit , en 181 a et 181 3, un grand nombre d'expéffienoes sur la mesure de la dilatation dessoli^ des avec mi appareil microntétrique d'une construc* tîôn particulière. En opérant avec des baguettes de zinc, il se trouva particulièrement embarrassé, en reconnaissant, après d'innombrables essais, qu'elles s'allongeaient constamment par desécbauffemens et fefroidisseméns alternatifs. II semblerait que les plaques qui composent ce métal, en glissant l'une sur l'autre par la force expansiye de la chaleur, pirésentent assez de frottement d'adhé-. renée pour empécheiT leur rétraction de s'è£fec$uer entièrement. Il serait à désirer qu'on pût connaître la limite de cet effet , et s'assurer quels sont les antres métauid susceptibles du même changement.
9^ MAl^UEt
Il espère pouvoir terminer dans peu ces recbi^ches pyrouictrîques.
Le pr4Jr« {M'ésenteici une tbble très étendue de dilatation, réceiiinient compilée d'après lea meil'*
leures expériences. < v
Dilatation linéaii'e des solides par la chaleur.
Dlmenftloiu que prenil , • too degrés , une barre éont la lon-
gucarli 0^ est 1,000000 •
Verre (en tnbec ) . . . . Smeaton i,o'ôo83333
Idem Roy.. i»ooo^r6i5
Idem Dclnc , moyenne, , , • • . "1,00082800
IdtiJi Dniong et Petit i ,000861 3o
Idem. ...... Lavomer et Laplace* • • i^oQoSi 1G6
Verre (en plaques).. Idem, idem,,,,'» 1,000890890
croiwn-gUsa. • Idem» idem.,., 1)0008757:%
Idem. idem... Idem. idem..».. 1^00089760
ÉÊU^' idem... Idem. . idem*».*. ^i^^^Q^Z^^
^V|em (en baguettes). Koy 1,0008078^
Sapin Roy , comme le verre
Plrtline Borda i .ooo85655
Idem Diilong « t Petit» i , 00088420
Idem Trougbtoa i ,000991
Idem ( et verre). . • Bertliond » • • i^oot 10000
PaIJadkiin* WoUattos. » • • « i ,00100000
Aiftimolne « . Smeaton I,ooio83oo
Fonte de fer prismat* . Roy* : • • • • i«ooi 10940
Foote de fer. • Lavoîsîer, p^ledrTonng. i,ooitiiii
Acîer Trongliton. i ,ooi 18990
Acier (en l)îigi!ellcs ) . Roy 1,001 1447°
Acier boursonfilc .... Phîl. Trans* 1 796 , 4^8 . 1 ,001 1 25oo
Idem Smeaton 1 ,00 1 1 5ooo
Acier non trempe. • . , T nvoîtier et LapUcé. • . t^ooiOjS^S
idem. .... 1,00107956 idem. . • « . *i.,oo 136900 idem •* • « t joo 1 S8600
Idem. idem.Jdem*, Idem. Acier ^trempe janne. . . Idem.
Idem* idem, idem, • Idem.
Id, id. id. Il QQc eb&- ' leur pins élevée. . . Idem.
idem , .... 1,00123956
«Ss*
lOQO
• BE 4:hijiiib.
Xcicr . .»...•««•.. T'. Tioiigliton. .
Acîer dfl|pf« •••«•••. Sinraton
Acieivmiiil* MiuclienbroeJi
Aci«r ireoïpé Idem» «•••••••*
Fer..., Boida
Fer. .,,..« Smeatoo
Fer don forgi Lavoiiior el Laplace. . .
Fer rond passée la filière. Idem» idem ....
Fîldefcr Tioiiglitoo
Fer Dulong cl Petit .......
Bismii ih. .•«...•*,. Smeaton
Or r«ciiit Musckenbroek
Or. £)licot, par comparAÛoii.
Xdemmihn 4 Lavoiiier et Laplace* . « •
Jf., Parif « non recnît • Idém, ' idem. . . • .
Idem, idemp recnil. Idem, idem 4
Cnim. Motchenliroèk. «
Idem Lavoisicr et Laplace, • . .
Idem Idem. idem*. • • • .
Idem*» •«•••.••.«. Troiighton
Idem. Dulong et Petit
Laiton. Borda
Idem IifiToiiier et Laplace, • •
Idem. •«••••••..•• Idfim. idem • . • •
Lahon en éeaiUe ^ sup« posé de Hambourg. Roy. ^
Fonte de laiton Smcaton • • • • •
Laiton anglais en plaques , en baguettes . Hoy •
Id, id> en forme d'auge. Idem ....••••«••••«
Laiton. ...'«••.«••. Tronghton. • • • •
Fi} deiailon, »•••«••• . Smeaton «
Laiton Muschcnbioek •
Coivre , 8 ; élain , i . • Smeaton.
Argent>. .^^ . Herbert •
Idem* Éllicot , par comparaison.
Idem « . . . . Httscbcnbroek
Idem de coupelle .... Lnvoisier et La place ....
Id. , au lilre de Paris. Idem, idem
Argent. „ Trougliton «•••.•
Laiton , 16 partie» 3 /éuîn y I • -9 ••••». • Smeaton • • . • «
f ,001 18980 i|OOX3aooo
i,ooii56oo SsOoliSSoo 1,00193045
ï ,9oiq35o44
1 ,00 i44<^io
1 ,001 1877^ ^,001 39200 tjoo 146000
IjO*l5oooo
1,00146606 j,oot55t55 i,ooi5i36s
1 ,OOÏ ^ 1 27.2 1,00191880 1 ,001^182 t
r|00z ^83oo 1,00186671 ifOOf 88971
1,00x91880 I900I93000 i,0ftsi6poo 1^181700 1,00x89000 1,00a 1000
1,00190868 i,oo2o8a6
i§4 "fumBx. #
Méul demiroir . .»'..'. Smeatoa,*.* • •«••••.•• i ^ooiq^Bqo Soudure deskicflaitoiiy ^ • 9
s parties I fbgy i • « Idem:» « » t^3o58oo||
£taia de MftUcca • • « > LâTobter et Laplace • • * • 1 100193765 Etaià & FoliiMMitfc. ^ Hem» idem. 1 • • • j,ooti 7298
Pot^f fine, r « Smeâloii, •<•• 1 ,oo7!i83oo
Euio en grenaille. . ^ • Idem i,oo2483oo
Eioia Mu$clienbroek 1,00384000
Soudore molle , plomb ,
2 parties ; étaiu » i » SmeAtOQ* «••«••,•••« 1^00350800 Zittc , 8 ; étun t x » nu
peu battn. Idem. 1^00369200
Plonib • Làvoialer et Laphec. • « i,oo384836
Mdém,^. • • : , 'Smeaton
Snc « Idem
ZioCf réduit par Tac lion
du marteau , à un
t»ersd*épaissctir. . , . Smeaton. , . . . , Verre de o^ à 100° . . . Diiloag et Petit
i>oo5oi 100 1^000861 3o
idem 1,00891817
s,oooioiii4
'fi'
Id. , de 1 00° k 200 cent . Idem* Idf^M 300® à 3oo<>ceQt. Idem. idem
^ Les deax (lcro}è(es mesures ont été prises au moyen d*nn thermoti^tce à AÎr* . . ...
Ponr obtenir Texpansion en volume, il faut nm^iplier les quantités décimales dans la table par trois , ou diviser les dénominateurs des fractions valjg^aires par trois;- le quotient ^ dans Vxm pu l'anU^e cas , sera la dilatatipn cherchée.
On voit qu'un métal condensé, dont les molécules ont été forcées de se rapprocher ^ en les passant à la filière, s'étendent davantage , ainsi qu'on pouvait s'j^ attendre , que les métaux dans leur état d'aggrégation moins serrée. Il regarde le résultat pour la potée comme devant être inexact. Le plpmb doit certainement communiquer à Fétain une plus grande faculté d'expansion. La mesure de Celle du platine , par Borda , est îrtiportante. Elle ftit observée avec les règles qui servaient à mesurer la base du plan irigonométrique en France. Les
obsetflnons dans la table , sur r^l|^r trempé ^ sont ^uea^ dii-il, à Tartisle très dislingtié^ M. fortin, quoiqu'elles, spient insérée^ daM tai table que M. Biot a publiée, en les attribuant à Lavoisier et à M. de Laplace.
La quantité de dilatation des •métaux devient d'une très grande utilité à détemûiiert dans certains cas , tels que ceux du ehangemeni dé dimen* sion dont les instrumens d'astronomie sont susceptibles. C'est ainsi qu'en mesurant une base dans la grande opération du méiidien de lu France y Borda chercha à éviter tes incertitudes provenant de l'expansion des baguettes ou verges de mesurage , en combinant des barres métalliques , de manière qu'elles indiquaient elles-mêmes leurs variarions de température et de loiijg;itenr« Une règle de platine ^ longue d'emnron quatre mètlM, était attachée par l'une de ses extrémités à une règle de cuivre un peu plus courte , qui , étant placée dans une- position horizontale, reposait^' uhrement sur sa su rface ; du côté de Tan tré e: ^ mité de la règle de cuivre étaient tracées . 4ot Ja règle de platine^ des divisions linéaires très exacj(^|A|ç en millionièmes de parties de la longueur to^fe de cette règle. L'extrémité de la règle de cutw portait un Ternier , dont les coïncidences , les aivisioii3 tracées sur la règle de platine , s'observaient au moyen d'un microscope. Or, les dilatations du platine et. du cuiwe étant inégales pour des changemens égaux de température , on €G^e? vra Êicilement que le vernierae la règle de cuivto devait correspondre à des divisions différentes sur la xè^le de platine,. suivant que la température yariait* A l'aide de ces chaiigemexis ^ Soirda pu| connaître à cbaqueinstant la température çoonniine de ces deux barres, et le rapport des dilatations absolues de leurs deujx métaux. La valeur des divisions du vernier avait été préalablement dé*
^ JftANU£L
terminée, en plongeant la barre et son vernier clans une cuve de bois ohlougue, contenant de Teau à différentes températures. Il suffisait donc des indications de ce thermomètre métallique, pour avoir la véritable température des barres dans l'atmosphère, et par conséquent, estimer la compensation à faire sur les baguettes, mesure ou barres , pour les amener à la longueur Téritable, au terme donné de température.
Une connaissance exacte de la dilatation des métaux est nécessaire aussi pour régler la longueur du pendule dans les horloges astronomi^es*.
Lorsque la boule on lentille, d'un pendule ou balancier à secondes est descendue de de pouce (environ o,a5 millimètres ) , Thorloge retardera de lo secondes dans yingt->quatre heures; et par conséquent , pourrrr pouce (envirôn o,o25 millimètres), le retard sera d'une seconde par jour; or, comme la longueur effective du pendule à 'Sj^onde est de o>n993U4f d après la table précède d'expansion , qu'un changement 4'enTiron
i Xt aB?rés centigrades de température , altérera la îi|||gueur de ce pendule d'environ -j-Vu 9 équivalant à près de 0,195 millimètres; ce qui correspond à environ huit secondes d'erreur dans le jour. La première, la plus simple et la plus parfaite inven« tion pour éviter ces variations, est due à Graham. La lentille de son pendule compensateur consistait dans un cjlindre^cle verre long d'environ x5 ceii-^ timètrès, contenant 4 ou 5 kilogrammes de mercure. En raisoii de ce que la verge de fei* ou d'acier, auquel ce cylindre était suspendu, éprouvait de dilatation par la chaleur, le mercure -se dilatait aussi, et il s'élevait au-delà du cen* tre d'oscillation, autant que l'allongement de la verge l'avait déprimé. M. Biot, dont l'exactitude est connue, a fait voir que si la verge de suspension était de jerre, la longueur du cylindre ae m^r-
cure devrait être de de la longueur totale du pendule, c'est-à-dire, en^fron loo millitnèlres ;
mais la dilatation du fer étant plus grande dans le rapport assez voisin de celui de trois à deux, il s*ensuit que la longueur du cylindre, dans le der* nier cas, est égale à environ 1S2 millimètres. Feu le très ingénieux Gaviiî Lowe prescrivait , avec une verge d'acier, un cylindre de verre de âo millimètres de diamètre intérieur, contenant 160 miUimètires de hauteur verticale de mercure » pesant 4^5 kilogrammes. Il trouva , par un calcul * très exact, que si un pareil pendule marchait parfaitement , le thermomètre étant à environ 10 centigrade, mais qu'«a ^20 centigrades, il retardât d'une seconde dans vingt-quatre heures, on pourrait y remédier, en mettant environ a83 grammes de mercure de plus, ou en retirant cette quantité, si le mouvement du pendule était accéléré, dans vingt-quatre heures, d'une seconde de plus à Sfto centigrades qu'à — centigrade ; et pour le d'une seconde de déviation dans viugt-quatre heures, la compensation consiste dans l'addition . ou la soustraction d'un dixième ou de a8,3 grajpmes de mercure. Il a été publié , par M. Firminger , un Mémoire intéressant sur ce sujet, dausie PhUosophical Magazine , pour août 1 8 1 y.
hsL roue du balancier d'une montre varie dans le temps de ses oscillations, par ses expansions et contractions, suivant les différences de tempéra-» tnre. Il a été inventé p'ar Arnold une roue composée de lames concentriques de deux métaux qui , par leur différence de dilatation, obvient à cette défectuoj^ité. Cette roue, sous le nom de balancier compensateur, a procuré un perfcctio»ineinent 'd'un avantage incalculable pour Texactitude des chronomètres en usage dans la marine»
rr
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. TiJiLE H. — Dilatatiortdu volume de liquides, cliauffé^
de zéro à loo d^és. , ^
Mereare , Dalton , 0,020000
Idem. Lord CEarlet Cavendish 0,018870
idem. Delnc i,oi*000
Idem. Général Roy 0,017000
Idem. Shuckburgh 0,01 85 1
Idem. Lavoisier et Laplace 0,01810
Jdem. Haeibtroein . . . . ^ , 1 0,018 1^00
Idèm. DolcMig et Petit. • . o,ai8oi 80
Idem. idem. 100^ eetttigrffdea m aoo** • û^oi 8455i Idem. idem. y loo^ centig. à Soo"^ . . . 0,0188700 Idem. idem, dans le verre, de o** ceatî-
• grade à loo*'. . . * . o,oi/)43a
id. id. id. de x^o*^ ceutîg. à aoo. ... 0,01 568o la. W. ftrf.de aoo*>ceiitîg. à 5oo«.. . o,oi58a8o Eau , Kîrwan , à partir de 4" centigrade , son maximum de densité .... o,o43S3 * Acide murîa tique ( pesanteur spécî-
£lquei,î57) Dalton. 0,0600
Acide nitrique (pesant, spéc. 1 ,40). Idem . o, 1 100 Acide snlfur. ^sant. spéc, x.85). Idem. 0,0600 AleOfl^ ^ •••• V •••••••• ' Idem^ o,'t 1 00
. ••• ••••••••«..• Idgm* 0,0460
Eaffi
