THERMOMÈTRE

inférieure de trous qui donnent écoulement à l'eau provenant de la fusion.

Lorsqu'on détermine une seconde fois le point 0° d'un Ihermomètre construit depuis quelques mois, on trouve qu'il n'occupe pas exactement le même point, il se trouve un peu audessus ; il faut élre averti de ce déplacement faible, qui tient à ce que le verre, fortement chauffé au moment de la construction du thermomètre, a conservé un volume un peu trop grand, el revient peu à peu à ses dimensions primitives.

Détermination du point 100°.— Lorsque le réservoir et le tube d'un thermomètre sont plongés dans la vapeur de l'eau bouillante, et que la pression atmosphérique est 76 centimètres, le

mercure s'élève jusqu'en un point qui reste fixe et que l'on marque sur la tige : c'est le centième degré.

L'appareil qui sert aie déterminer se compose d'une chaudière métallique {lig. 119), dont la partie supérieure porte un luyau cylindrique vertical recouvert par un tuyau plus large ouvert à sa partie inférieure. Un couvercle de inélal ferme le haut de ces deux tubes concentriques et sert à soutenir le thermomètre. On verse dans la chaudière de l'eau distillée que l'on fait bouillir; la vapeur passe dans le tuyau intérieur, puis entre les deux enveloppes, et empêche ainsi l'atmosphère de refroidir la colonne de vapeur dans laquelle est placé le thermomètre.

Il est important, avant de marquer le point fixe qui correspond au niveau constant du mercure, de mesurer la hauteur du baromètre, car la température de la vapeur d'eau bouillante diminue en même temps que la pression atmosphérique.

Division en degrés. — On divise la distance comprise entre les deux points fixes en cent parties d'égale longueur, qu'on appelle degrés, et une de ces parties est le degré centigrade ; on prolonge les divisions au-dessus du point 100° et au-dessous du 0°. On peut élever l'échelle jusqu'à 360°, température d'ébullition du mercure, et l'abaisser jusqu'à U0° au-dessous de zéro, température de solidification de ce métal.

Dans l'écriture, les degrés au-dessous de 0° sont précédés du signe moins (— ).

L'expérience a montré que la température de la vapeur d'eau bouillante diminue de 1° lorsque la pression atmosphérique baisse de 27 millimètres, lors de la détermination du point fixe supérieur ; si la pression atmosphérique était égale à 760 — 27 = 733 millimètres, il faudrait marquer 99° au point où s'arrête le mercure, et diviser l'intervalle entre le zéro et ce point en 99 parties égales.

Deux thermomètres gradués comme nous venons de l'indiquer seront toujours d'accord s'ils sont placés exactement dans les mômes conditions; et si un thermomètre a été gradué avec beaucoup de soin, un tube rempli non gradué, placé avec le premier dans des bains d'eau plus ou moins chaude, pourra être gradué par comparaison avec celui-ci, qui sert alors d'étalon. Mais il faut que le physicien détermine lui-môme les points fixes d'un thermomètre, pour qu'il puisse ôtre sûr de ses indications.

Thermomètre à aieooi. — Le thermomètre à alcool, que Ton emploie quelquefois, se remplit à peu près comme le thermomètre à mercure ; il est inutile cependant de fixer un entonnoir. On chauffe le réservoir, l'air se dilate et s'échappe en partie ; on plonge le tube dans un verre qui contient de Palcool coloré en rouge par l'orseille. Par le refroidissement, une certaine quantité de ce liquide monte dans le réservoir ; on le fait bouillir et l'on plonge rapidement l'extrémité du tube dans l'alcool, qui remplit le tube et le réservoir. Mais il reste toujours une bulle d'air ; pour la chasser, on attache au tube une ficelle, et on le fait tourner vivement : le liquide plus lourd s'éloigne plus du centre de rotation que le gaz et occupe tout le réservoir, tandis que la bulle est passée dans le tube.

Ce thermomètre doit ôtre gradué par comparaison avec un bon

THKRMOMKTHK.

thermomètre à mercure parce que l'alcool ne se dilate pas régulièrement ; on ne peut déterminer le point fixe supérieur, car le liquide bout à 78°. Cet instrument offre un seul avantage, c'est qu'il peut marquer des températures inférieures au point de congélation du mercure — kQ°; l'alcool n'a pas été congelé à - 100°.

mméremten échelles thermomctriqne*. — L'échelle centigrade est la plus usitée en France. Dans l'échelle de Réaumur, les

ICO

\J vj \j Fia. 120.

Comparaison des trois échelles, centigrade, Réanmur, Fahrenheit.

points fixes sont les mômes, mais l'intervalle est divisé en 80 parties égales (fig. 120). Ainsi 80° Réaumur valent 100° centigrades,

100 5 oul°R.vaut — = -de degré centigrade. Réciproquement, un

degré centigrade vaut - de degré Réaumur.

20° R. valent 20 X r = 25° centigrades.

L'échelle de Fahrenheit usitée en Angleterre présente un point fixe inférieur différent du nôtre, déterminé dans un mélange de glace et de sel marin. Notre zéro correspond au degré 32 de ce thermomètre, et notre point 100° au degré 212 ; la différence est 480° F. Donc 100° centigrades valent 180° F.; un degré

180 9 centigrade vaut— - ou - de degré Fahrenheit. Réciproquement,

un degré Fahrenheit vaut - de centigrade.

Veut-on convertir 95°F. en degrés centigrades, on retranche

d'abord 32 pour partir du même point fixe, il reste 63°F., qui

valent 63 X r = 35° centigrades.

Thermomètres A échelle arbitraire. — Dans les thermomètres destinés aux recherches, le constructeur, après s'être assuré que le tube est bien calibré, le divise en parties d'égale longueur avec une machine à diviser, puis soude un réservoir qu'il remplit de mercure ainsi qu'une partie du tube, et livre cet instrument au physicien, qui doit toujours le graduer lui-môme. Dans un bon thermomètre construit par Fastré et qui sert d'étalon, le zéro correspond à la division 61, le centième degré à la division 472,4; il en résulte que 472,4 — 61 «411,4 divisions du thermomètre valent 100°. Un degré comprend alors 4,11 divisions. Si ce thermomètre plongé dans un liquide marque 121, retranchons 61 afin de partir du zéro, 60 divisions restent audessus; or, 411,4 divisions valent 100°, 60 divisions valent

- — . — = 14° 6. On peut dresser une table des degrés cenfi- 411,4

grades qui correspondent aux divisions de l'échelle arbitraire.

Sensibilité du thermomètre. — Un thermomètre est sensible, quand, placé dans un milieu, le niveau du liquide monte rapidement en un point où il reste invariable. La condition à laquelle doit satisfaire un pareil instrument, c'est que le réservoir soit cylindrique et de très-petite dimension, car la chaleur qui lui est communiquée se distribue alors facilement dans le métal. Le tube est très-capillaire, et pour voir la colonne il faut placer derrière la tige un morceau de papier blanc.

Pour étudier la chaleur animale, il suffit que le thermomètre marque depuis 0° jusqu'à 45°; alors chaque degré peut occuper plusieurs divisions de la tige, et l'on peut apprécier facilement les dixièmes de degré. Cet instrument se gradue par comparaison avec un bon thermomètre étalon, comme celui dont j'ai parlé plus haut.