CHAPITRE III. — THERMOMÈTRE A AIR

on de ce thermomètre est la différence entre la dilatation du mercure et oWe du verre, et comme les différentes sortes de verre se dilatent suivant les lois différentes, les thermomètres ne sont jamais d'accord. C'est ce lue M. Régna ult a prouvé en comparant une série de thermomètres à nercure faits de différentes sortes de verre. Le tableau suivant contient l\ielques-unes de ces comparaisons.

THCKHOlliTRC

A A'ïa.

i6o aoo

TlIlKMOMirilB A MEMUDMC.

CrUtal.

Verre orilinatre.

Verre tert

3oi,o8

11 résulte de ces observations que les différents thermomètres à mercuic ne sont point rigoureusement comparables entre eux. On va voir que les ihermomèlres à air possèdent cette qualité essentielle.

Thermomètre à air. — On emploie pour thermomètre à air l'appareil iiui a servi à mesurer la dilatation des gaz (p. 169), seulement on remplace >ouvent le ballon par un long tube que l'on plonge dans l'enceinte dont on veut mesurer la température, comme, par exemple, /Jç-. 141, p. »'>6- Op. opère exactement de la môme manière que lorsqu'il s'agit de mesurer la dilatation, et on arrive à la même formule

<lHns laquelle tout est connu, excepté la température T, et qui sert à la rtélerrainer.

Pour savoir si deux thermomètres à gaz, construits dans des conditions feemblables, donnent des températures identiques, M. Regnault en prél^rait deux dans lesquels il faisait varier successivement la pression, la nature du gaz et celle du verre; les nombres trouvés ont toujours été les mêmes. On conçoit que la nature du verre soit ici sans inHuence, parce ^\«e àa dilatation n'est qu'une très-faible partie do celle du gaz, et qu'elle n'en change pas la loi.

U résulte de là que le thermomètre à air est un instrument parfaitement comparable, et que dans les recherches précises il faudra toujours le préf^*TOT. Cependant, comme l'usage du thermomètre à mercure est fort simple, <'n peut continuer à l'employer, à la condition de le graduer par compii-

raison avec le thermomètre à air et de dresser une Table pour passer de sf s indications à celles du thermomètre à air, que l'on adopte finalement.

Le thermomètre à air offre aussi Tavantage de pouvoir être employé à la mesure de températures très-élevées. En remplaçant le ballon de verre par un réservoir en platine, Pouillet a apprécié les températures suivantes :

Rouge naissant ^25**

Rou{;e sombre 7^**

Cerise 9^0

Orange foncé » * oo

Blanc » 3oo

Blanc éblouissant » î>oo

Avantages théoriques. — Outre ses avantages de comparabililé et d étendue, le thermomètre à air offre encore une qualité théorique qui manque à tous les autres. Si on le gradue à partir de 273 degrés audessous de zéro, il exprime les températures absolues, et ses indicalioiw mesurent la quantité de chaleur qull absorbe ou que les gax en général absorbent en s'échauffant.

Y. — CHALEUB SPÉCmaUE DBS fiAX.

On peut échauffer un gaz soit en lui conservant un volume constanl. soit en le laissant se dilater librement, sous une pression invariable. Dan-^ les deux cas. il n'absorbe pas la même quantité de chaleur. Nous nou> occuperons d'abord de mesurer la chaleur spécifique à pression conslanlf .

Expériences de Delaroche et Bérard. — Un vase de Mariette M pro duit un écoulement d'eau qui se déverse dans le flacon A (fig. i65). En pénétrant dans ce flacon, Teau chasse Tair qui s'y trouve renfermé et l'envoie par un tube H dans un ballon C. Ce ballon contient une vessie remplie du gaz sur lequel on veut opérer, lequel s'écoule par un lube D e( passe dans un manchon P qui est échauffé par de la vapeur d*eau.

Au sortir du manchon le gaz a une température de 94 degrés ; il pâiètre dans un calorimètre G, c'est-à-dire dans un vase de cuivre plein d eau. et il circule à travers un serpentin dont la longueur était égale à i*,5o. lii il se refroidit et échauffe Teau.

Il revient par un tube D' dans une vessie vide contenue comn^e la pn*mière dan^ un ballon C; il la gonfle, et par le tube F' il chasse l'air du ballon C dans le flacon A'. Enfln l'eau de œ flacon A' s*écou1e par un robinet G* situé au même niveau que l'exlrémité F'. On peut voir qur

CHAPITRE m. — ClIlALKliR SPÉCIFlyiJF, DKS (;a/. 173 s lis courants (Ir i,'az »)nt conslanls, puisqu'ils t« Font aou> l'iiclinn Df pres-^ion MA qui osl toujours la mCnio.

Fie- 'Ci.

(Juand tobl le gaz contenu dans la première vessie s'est rendu dans la '^Hiième, on change le sens du mouvement en chantant le sens de lous '■^ robinets des flacons A et A'. Le gaz marche alors dans une direction ".niraire, mais avec la même pression, et il revient de la ve^ie C à la >p*ieC.

Mais afin de le faire toujours passer par le nianclion P qui est desfiw à l'échauCTer, il y a dans le trajet quatre robinels D, ii, D', E'. Dans Ij deuxième phase de l'expérience, le gaz passe de C en E' pour aller au ''■anclKm el au calorimètre, el il revient [lar le robinet E dans la vessie C.

Irâce k cette disposition, une petite quantité de gai [icuL servir pcn- 'i<!nt aussi longtemps qu'on le veut. On déterminait le volume qui était mis -n circulation par la quantité d'eau, qui s'était écoulée, et comme on eon- 'l'i'sail la densité du ga/, on pouvait calculer &on poids.

Outre la chaleur cédée au calorimètre par le gaz, il lui en arrive par ' ravonnement et par la conductibilité du tube qui lo joint au nkanchon.

17i LIVRE II. — DE LA CHALEUR.

On diminuait celte cause d'erreur autant que possible en séparant le u. r clion et le calorimètre par une cloison ; enfin on la mesura par une e\{rience préliminaire qui consistait à échauffer le manchon, à ne point fr.i: passer le gaz, et à observer l'élévation de température du calorimètiv. 1 est facile de dresser ensuite une Table dos augmentations de tempérdijqui résultent de cette cause après des temps quelconques.

Delaroche et Bérard ont employé la méthode de compensation de Ru.iford. Ils commençaient par refroidir le calorimètre jusqu'à a degrés ^1.dessous de la température / de Tenceinte, et ils déterminaient le poids : gaz P qu'il fallait faire circuler pour échauffer l'appareil jusqu'à a deiTr> au-dessus de t. Alors la compensation est sensiblement exacte, et )r^ choses se passent comme si le gaz à la sortie du serpentin avait toujuL-^ la même température / (en réalité, sa température est d*abord / — 2 -i- grés, ensuite /-ha degrés). On a dès lors, si l'on désigne par r laugn^-ntation de température qui résulte de la conductibilité^ et par p le \Kn « du calorimètre réduit en eau,