CHAPITRE I. — CALORIMÈTRE A EAU

jî se ferme par un couvercle; cest dans son intérieur que se place le >rps A qu'on étudie. Tout autour et au-dessus de cette grille se trouve 3 la glace concassée C qui se fond par la chaleur que le corps abandonne . qu'on recueille par un robinet F. Enfin une troisième enceinte extéeurc DDD, qui elle-même est remplie de glace, empêche la chaleur •(.térieure de pénétrer jusqu'au centre. Un deuiiième tube E laisse écouler pau de fusion provenant de ce manchon DDD. Cet appareil n'a aucun vantage sur le précédent.

Calorimètre à eaa. — C'est un vase de laiton mince {fi^. i33) qui r»ntient un poids d'eau P à la température ordinaire t. On échauffe dans

Fig. i3.3.

me étuve à une température T un poids // de la substance dont on veut trouver la chaleur spécifique x. On remue l'eau avec un agitateur B, ou t)i(Mi on agite pendant quelque temps le corps p au moyen d*un fil qui le soutient. Alors il se refroidit depuis T jusqu'à 0 et cède de la chaleur à Feau, (|ui s'échauffe depuis / degrés juscpi'à la température maximum©. On suit les variations du thermomètre A au moyen d'une lunette à colonne D.

Pendant cette opération , le corps perd une quantité de chaleur px (T — 0 ) , ({ui sert à échauffer de (6 — ^) degrés l'eau du calorimètre, la i?iatièrc du vase, de l'agitateur, du mercure, et en général de toutes les parties de I fippareil. Soient^', //,. . . les poids, et r', c*,. . . les capacités calorifiques lie c(»s parties; leur gain de chaleur, en y comprenant celui de l'eau, sera P -f-y/r' -f- /^'r* -+-...) (0 — /), et nous aurons

px (T - 0) = ( p -i- p'c' -f- y/c" -+-...) (Ô - /),

OU bien

en posant P, = P -h p'c' -+- p^c" -»-...; P, est ce que l'on nomme l'rrytf/valent en eau du calorimètre et de tout ce qu'il contient.

Corrections. — Pendant que l'immersion du corps cliaud élève la température du calorimètre^ elle tend à s'abaisser par toutes les causes extérieures de refroidissement. Il en résulte une grave cause d'erreur sur laquelle il faut porter toute notre attention.

On commence par l'atténuer autant que possible, i** en polissant la surface extérieure du calorimètre, ce qui rend son pouvoir émissif très-faible; 2° en le plaçant dans un deuxième vase de laiton CEEG [fig. i33 ), qui ct^t poli intérieurement et qui lui renvoie par réflexion presque tous les rayons qu'il émet ; 3"* en le soutenant à sa base sur quatre Bis tendus horizontalement E, E, et en le maintenant à son sommet par quatre pointes de bois ce, afin qu'il ne cède rien à ses supports.

Rumford a imapné ensuite le procédé de compensation suivant. Il détermine approximativement, par une expérience préliminaire, le nombre de degrés in dont le calorimètre s'échauiïe après Timmersion du corps; puis il fait l'épreuve définitive en employant de l'eau préalablement refroidie de n degrés au-dessous de latmosphère. Alors l'expérience peut se diviser en deux phases : dans la première, l'enceinte a sur le calorimètre des excès de température qui varient de /i à o et lui Cède de la chaleur ; dans la seconde, le calorimètre a les mêmes excès sur l'enceinte et lui rend de la chaleur. La compensation entre ces échanges inverses serait parfaite si les deux périodes duraient le même temps; mais cda n'a pas lieu, car la marche ascendante des températures, d'abord très-rapide, se ralentit quand on approche du maximum, et en fin de compte il y a plus de chaleur perdue qu'il n'y en a de gagnée.

Pour compléicr la correclion, on emploie une méthode qui servira dans ton» les cas analogues. On verse dans le calorimètre un poids d*eau égal à («lui qu'il doit contenir dans toutes les expériences; on réchautTc, et on déterminf par l'expérience la fraction de degré dont elle se refroidit pendant chaque minute aprcs'un excès de température e ; on trouve que cette fraction est proportionnelle à tf, ou bien égale à A^, A étant un coefficient constant.

Si ensuite on veut déterminer une chaleur spécifique et qu'on plon|;e un corps chaud dans le calorimètre froid, il s'échaulfe \\e\\ à peu, et les excô* dv sa température sur Pair sont, en moyenne, pendant chaque minute succosksi^o,

égaux à ^, e\ r*, Donc,{]a perte totale de température par le rayon ncm«* ut

extérieur sera

A(<r-|-c'-He*'H-...},

oïl les quantités e pourront être d'abord négatives, ensuite positives. Il KuRit