CHAPITRE II.— DILATATION DU MERCURF. i

incipe des expériences de Dulong et Petit. Voici comment elles ont vUi

iliséos.

Une barre de fer MN ayant la forme d'un T {//g. i4o) et rendue hori-

itale par des vis calantes, supporte le tube communiquant ABC. Ce tube

i Irès-étroit, excepté aux deux extrémités A et B, où son diamètre est

'jt centimètres, afin d'éviter l'influence de la capillarité. Un manchon de ton DD, qui entourait la brjmche C, était rempli de glace; il avait à son tnmet une porte que l'on ouvrait à la fin de l'expérience, afin de pouvoir lever un peu de glace et découvrir le niveau du mercure. Un autre inchon JJ, qui devait être porté à une température élevée, était fabriqué 1 (Hiivre battu, é|jais et boulonné. Il y avait à la base deux prolongements , K qui enveloppaient le tube et le T, et le fond était fermé avec du A>{\c de vitrier. Le couvercle était perw de trois trous, l'un central )iir laisser passer le tube A, et les deux autres latéraux pour introduire »s thermomètres à l'intérieur. Enfin ce manchon était rempli d'huile, que )n chauffait par un fourneau.

Les hauteurs se mesuraient au moyen du cathétomètre qui avait été 'tVisément inventé à cette occasion. On visait les sommets du mercure, abord dans le tube chaud, ensuite dans la branche refroidie, et la course ". rinstrument donnait //, — //^. Ensuite on mesurait la distance de ce deror sonnmetà l'axe du tube B, ce qui faisait connaître 7/^, et l'on pouvait

dculer le quotient -^-^ — 2, qui est égal à la dilatation <î, ou à X/.

Ui température était donnée par le thermomètre à mercure et par un lermomètre à air, qui sera décrit dans la suite.

Voici maintenant les résultats des expériences faites d'abord dans le voiinage de 100 degrés, puis vers stoo et vers 3oo degrés. En divisant la ilalalion observée respectivement par 100, par 200 et par joo, on a obiMiu le coefficient moyen /.

ThermoiDèUe Thermomètre CoefBclent

à air. à mcrruro. moyen k.

100 100,00 TT-r— = 0,000 180 2

3oo -307,62 7-:; — = 0,0001887

" 53oo '

On peut remarquer que le coefficient moyen, au lieu d'être constant, lugmente d'une manière sensible avec la température. Jusqu'à présent, lous avions admis que la dilatation était proportionnelle à la température, )u, ce qui revient au môme, que /• était constant; les expériences de

Iî(i I.HRE 11. — DE LA t:il,\I,ElIl,

Dulong el Pclil nous montrent que la formule ■>, = i',(i + li! nrigoiireuscmonl Applicable au mercure. Mais nous va>ons m-^ variation de i est assez faible pour qu'il soil permis d'emplot^r ni: mule Ulules les Tois que les lempcVatures du mercure ne subirai ^ grandes variations, en donnant à / la valeur moyenne qui a lempéralurea.

Les expériences précédentes ne sont ni assez nombreuses ni a*'''

CHAPITRK I. — DILATATION APPARENTE. 127

prochées pour nous faire découvrir la loi de variation du coefficient /. 11 était donc à désirer qu'on pût les reprendre et les multiplier. C'est ce \\\3i fait M. Regnault en conservant le principe de la méthode, mais en niodiliant considérablement les appareils et évitant quelques causes d'erreur.

Eipériences de M. Regnault. — L'appareil de M. Regnault se compose de lubcs de fer forés Ç/îg» i V)« Deux d'entre eux A A', BR' sont verticaux; en les r(M)ni!»sant, deux tubes horizontaux AB, A'B' complètent un cadre rectan{;iihiîre de canaux en communication, suspendu à une barre de fer horizontale 011 par quatre étriers et par quatre tirants métalliques Q, Q, Q, Q.

Vn manchon de tôle galvanisée enveloppait BB', et un filet d'eau y main» ((•liait ane température basse et constante; arrivée en B, cette eau remontait par le haut et refroidissait les deux conduits horizontaux. Le tube A A' était tntourc d'une chaudière percée de trous qui laissaient passer les branches horizontales et remplie d'huile dont on rendait la température uniforme par des ■i^;it:iteurs N, IN. Cette température se mesurait par un thermomètre à air CDE.

Les hauteurs des deux colonnes de mercure, dont les pressions se font équilibre, sont déterminées de la manière suivante. Le tube inférieur A'B' est inlorr<»mpu vers son milieu^ et les deux parties séparées par .cette interruption se f irrordent avec deux tubes de verre K et L, ouverts à leur sommet, réunis dnns •Ml conduit unique m/;?, et mis en communication avec un ballon M rempli *VAr que l'on comprime pour faire descendre le mercure en K et L et le faire tnojtlor en A' et B'. On cesse d'augmenter la pression quand le mercure >icnt •tlïparer à une ouverture o percée dans le tube AB, et par laquelle la pression itmosphériquc s'exerce dans l'appareil. A ce moment, on observe les hauteurs 't-s sommets K et L, et celles des colonnes A A' et BB' au-dessus des branches »<>n%oDta!es A' et B'. Il y a alors équilibre entre les pressions exercées des deux rMii-*^ et cela s'exprime en égalant la longueur de la colonne BB', diminuée ■^ la difl'ércncé des sommets K, L, à la hauteur de A A' réduite à la tempéra- 'nr<i» du filet d'eau, que nous supposons être zéro ;

\A' BB'-hK — L= -- .

<''*-i :«insi que M. Regnault a déterminé <>, pour une sér'e de températures compii<M>«> entre 35 et 33o degrés; il a trouvé que les dilatations obser\ées du mer- '-•'r(* pouvaient se représenter par la formule

if =. 0,00017901 ,t -+- 0,000 000 03)2.11.;*.

l*'Mir / = 100 degré», celte formule donnerait

Dilatation apparente du mercure. — Maintenant qu'on connaît la

■l'feitalion absolue ^, on va chercher l'augmentation apparente du mercure

h.inffé ôixns un vase de verre. On se sert à cet effet du thermomètre à

r^jwis.

138 LIVRt II. — DE I.A CHAI.lrIjR.

Un vase cylindrique dy verre A, (|iii se Ujrmiiie par un lube rf vsl d'ahord pesé, et ensuite chauffé dans un fourneau- B, pendinl [jointe du tube plonge dans un godet D plein de mercure {fig. lii

du vase se dila(« alor^ cl s'échappe à travers le godet, et si I oa >-^ l'instrument pour le lais.'er refroidir, la contraction de l'air prrs' mercure d'y pénétrer et de le remplir peu à pou. On chasse les d^r-" bulles d'air en chaufTant le vase jusqu'à faire bouillir le mercure •>;troduit, et «luand il est refroidi et entièrement rempli, on le place •k'la e;laœ pilée et on attend qu'il ait pris la température de zéru, <r :' lieu au bout d'un quart d'heure. Soient P le poids du mercure ronw ' le vase, <', son volume; on vide le godet D.

■ On chaulTe ensuite l'appareil k t degrés dans une enceinte quelo*'' Le volume du mercure devient <'', celui du vase p; il sort une quinii'' mercure dont le \olunie est w' — w et le poids /) ; il en reste un vol'et un poids P — /j.

On appelle €liUilaiion ap/rniviM i, la quantité : ce sérail la

lation fibsoliic si v était égal à <',. On a