DISPOSITION DES FILS DU COUPLE

Tanalyse qui nous a donné la composition suivante après dessiccation 3200".

Alumine et for 4

Soûle 3,2

Eau 2,6

Silice (différence). 80,2

C'est du quartz très finement broyé additionné de 10 p. 100 d'argile et délayé avec une solution de silicate de soude. Pour l'employer, on délaye la matière de façon à en former une pâte épaisse et on y trempe le couple sur une certaine longueur, après avoir dis- ])osé les deux fds parallèlement et à une distance d'environ I millimètre.

On peut ensuite sécher et calciner très rapidement, sans crainte de faire sauter l'enduit, comme cela arriverait avec de l'argile seule; mais cette enveloppe n'est pas suffisamment imperméable pour protéger le couple contre les métaux très volatils, comme le zinc. Le mieux, dans ce cas, est d'employer de petits tubes de porcelaine de 5 millimètres de diamètre intérieur, i millimètre d'épaisseur de parois et loo millimètres de longeur, droits ou courbés suivant l'usage auquel ils doivent servir.

Le couple isolé avec le fil d'amiante, comme il a été dit précédemment, est poussé progressivement jusqu'au fond du tube. Si l'on n'a pas sous la main des tubes semblables en porcelaine, et que l'on se propose de faire une fois par hasard une expérience à une température ne dépassant pas i ooo", par exemple une graduation dans le zinc bouillant, on peut se contenter d'employer ini tube de verre. Il fond et s'applique sur l'amiante qui en conserve une couche assez épaisse pour protéger le platine. Mais au refroidissement, le tube casse et il faut

Le Ghatelier. Températures élevées. 9

i3o PYROMETRE THERMO-ELECTRIQUE

à cliaque opération recommencer un nouveau montage. Cela n'est donc pas pratique pour des expériences suivies.

Soudure froide. — En général, dans un élément thermo-électrique, on distingue la soudure chaude et la soudure froide. Cette dernière est supposée maintenue à température constante, et la soudure chaude à température variable. Pour réaliser rigoureusement ce dispositif, il faudrait donc trois fils, deux.de platine et un d'alliage réunis par deux soudures. Cette disposition théorique est pratiquement sans intérêt et on se dispense toujours de la seconde soudure. Si, en effet, la température de tout le circuit en dehors de la soudure chaude est uniforme, la présence ou Fabsence de la soudure froide ne change rien à la force électromotrice ; si cette température n'est pas uniforme, la seconde soudure ne sert pas davantage, car il y a dans le circuit une infinité d'autres soudures aussi importantes à considérer : les jonctions des fils de platine aux conducteurs en cuivre, celles de ces conducteurs au galvanomètre et des différentes parties du galvanomètre entre elles.

Il faut se contenter d'assurer aussi complètement que possilile l'uniformité de température dans le circuit froid, et rigoureusement l'égalité de température entre les soudures correspondantes, particulièrement celles des deux fils de platine avec les conducteurs en cuivre. Ces incertitudes sur la température des soudures froides sont une cause importante d'erreur dans la mesure des températures par les couples thermo-électriques. Le jour où l'on voudrait arriver à des mesures précises à i" près, par exemple, il faudrait réaliser des circuits complètement homogènes, y compris le galvanomètre, à la seule exception des deux jonctions des fils de pla-

GRADUATION i3i

tine ave(; les conducteurs ; celles-ci devraient être immergées dans un même bain à température constante. 11 faudrait pour cela que les constructeurs de galvanomètres s'astreignent à employer un même maillechort pour toutes les parties de l'appareil, fils du cadre, fils de suspension, fils Conducteurs et pièces du cadre. Cela est difficile à obtenir.

Graduation. — Il n'existe pas deux couples présentant exactement la même force électromotrice. Si l'on devait faire chaque fois une graduation avec le thermomètre à air, cette obligation rendrait illusoire les avantages de la méthode thermo-électrique. Pratiquement on se contente de faire cette graduation au moyen d'un certain nombre de points fixes de fusion et d'ébuUition. Mais combien faut-il en prendre? Gela dépend de la nature de la fonction reliant la force électromotrice à la température.

Formule. — Avenarius et Tait ont montré que jusqu'à 3oo la force électromotrice d'un grand nombre de couples était représentée d'une façon suffisamment exacte au moyen d'une formule parabolique à deux termes

e = a {t — t^) + h {fi — to^)

Les expériences de M. H. Le Chatelier sur le couple platine- palladium ont montré que la même formule s'applique encore pour ce couple jusqu'au point de fusion du palladium.

e — 4,3 tA '■^— f-

1 ooo

/ rr loo 445 954 I 060 I 55o e =: 5oo 2910 10900 12260 24 o3o

Mais cette loi est complètement en défaut pour les

PYROMETRE THERMO-ÉLECTRIQUE

couples formés par le platine pur avec un alliage de ce métal. Voici trois séries de déterminations faites sur différents couples :

Barus Le Chatelieh Holborn et Wien

Pi! — Vi 10 p. 100 h: P/! — Vt lo p. loo R/i. Pi! — Vt lo p. loo R/i.

t e t et e

3oo

5oo

ioo5o

M. Silas Holmann a montré que les résultats de Holborn et Wien pouvaient être représentés par une for mule logarithmique ne comportant que deux paramètres. Toutes les expériences peuvent être représentées par une formule semblable. Celles de M. 11. Le Chatelier le sont par la formule :

log e "=■ 1,2196 log t -\- o,3o2

e est exprimé en micro volts.

Le tableau ci-après permettra de comparer les résultats observés à ceux qui ont été calculés au moyen de la formule précédente.

GRADi'ATIOX

[obscrvô)

(calculé)

e (en microvolts)

Log e

Loge — o,3o2o

T , Log (' — 0.3020'

lOO

2,45oo

aoo

La même formule a été appliquée avec succès aux expériences de Barus sur les couples platine-platine iridié.

Points fixes. — Cette formule ne renferme que deux paramètres qui peuvent être déterminés au moyen de deux expériences. 11 suffira donc de deux points fixes pour graduer un couple à condition cependant de les prendre assez écartés l'un de Fautre. Il sera bon de les choisir au voisinage de la région des températures dans lequel le couple doit plus particulièrement être employé. Si deux expériences suffisent en théorie, il sera prudent en pratique d'utiliser pour la graduation un plus grand nombre de points fixes de façon à avoir un contrôle de l'exactitude de ses opérations. Les points dont l'emploi est le plus recommandalile en raison de la précision avec laquelle ils sont connus et de leur facilité d'emploi sont les suivants :

EbuUition de l'eau ;

PYROMÈTRE THERMO-ÉLECTRIQUE

Ébiillitioii de la naphtaline, ou à défaut fusion de Tétain ;

Ebullition du soufre, ou à défaut fusion du zinc, ; Ébullition du zinc, ou à défaut fusion de For ; Fusion du platine.

Les points de fusion sont d'un emploi plus simple que les points d'ébullition aux températures élevées. Ils sont d'un emploi un peu moins précis. Pour les points d'ébullition de Feau, de la naphtaline, du soufre, il est assez commode d'employer un dispositif indiqué parM. Bariis (fig. 23). Un tube en verre mince, analogue aux tubes à essais, de i5 millimètres de diamètre intérieur, 3oo millimètres de longueur, est un peu renflé par soufflage à 5o millimètres au-dessous de Textrémité ouverte. Il est entouré par un manchon en plâtre de i5o millimètres de hauteur et loo millimètres de diamètre qui a été coulé autour du tube de verre à l'intérieur d'un cylindre en toile métallique formant la surface extérieure. Le plâtre s'arrête à la naissance du renflement, et lai&se dépasser en dessous le côté fermé du^tube de 70 millimètres. Aussitôt que le plâtre a commencé à faire prise, on enlève le tube de verre en lui donnant un léger mouvement de rotation. On laisse sécher le cylindre et on y introduit à nouveau le tube. Cela j)ermet quand le tube est cassé de l'enlever pour le remplacer, ce qui serait difficile s'il adhérait au plâtre. On chauff'e la partie libre inférieure avec un bec Bunsen, doucement d'abord, puis sans aucune précaution spéciale, une fois Fébullition établie. Le liquide en