CHAPITRE I. — CALORIMÈTRE A EAU

(]ui se ferme par un couvercle; c'est dans son intérieur que se place le corps A qu'on étudie. Tout autour et au-dessus de cette grille se trouve de la glace concassée C qui se fond par la chaleur que le corps abandonne et qu'on recueille par un robinet F. Enfin une troisième enceinte extérieure DDD, qui elle-même est remplie de glace, empêche la chaleur extérieure de pénétrer jusqu'au centre. Un deuxième tube E laisse écouler l'eau de fusion provenant de ce manchon DDD. Cet appareil n'a aucun avantage sur le précédent.

Calorimètre à ean. — C'est un vase de laiton mince [fig, i33) qui contient un poids d'eau P à la température ordinaire /. On échauffe dans

Fig. i33.

iiUicMmi

une étuve à une température T un poids p de la substance dont on veut trouver la chaleur spécifique x. On remue l'eau avec un agitateur B, ou bien on agite pendant quelque temps le corps p au moyen d'un, fil qui le soutient. Alors il se refroidit depuis T jusqu'à 6 et cède de la chaleur à l'eau, qui s'échauflFe depuis t degrés jusqu'à la température maximum 0. 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 /;j: (T — G ) , qui sert à échauffer de (ô — /) degrés l'eau du calorimètre, la matière du vase, de l'agitateur, du mercure, et en général de toutes les parties de l'appareil. Soient/^', //, ... les poids, et r', c", . . . les capacités calorifiques de ces parties; leur gain de chaleur, en y comprenant celui de l'eau, sera (P-h;/c'-h/7V-+-.. .){^ — 0) et nous aurons

px (T ~ 0) = (P -+-/?'f'-4-//c" -+-. . .) (9 - /),

no LIVRE II. — DE LA CHALEUR.

OU bien

en posant P, = P -+- p'd -hp"c" -+- ... ; P, est ce que l'on nomme Yérjuivalent en eau du calorimètre et de tout ce qu'il contient.

Corrections. — Pendant que l'immersion du corps chaud 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 ; a° en le plaçant dans un deuxième vase de laiton CEEC [fig. i33), qui est poli intérieurement et qui lui renvoie par réflexion presque tous les rayons qu'il émet; 3° en le soutenant à sa base sur quatre fils 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 imaginé ensuite le procédé de compensation suivant. Il déter- . mine approximativement, par une expérience préliminaire, le nombre de degrés 2« dont le calorimètre s'échauffe après l'immersion du corps; puis il fait l'épreuve définitive en employant de l'eau préalablement refroidie de n degrés au-dessous de l'atmosphère. 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 n 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 môme temps; mais cela 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 compléter la correction, on emploie une méthode qui servira dans tous les cas analogues. On verse dans le calorimètre un poids d'eau égal à celui qu'il doit contenir dans toutes les expériences; on l'échauffé, et on détermine par l'expérience la fraction de degré dont elle se refroidit pendant chaque minute après un excès de température e ; on trouve que cette fraction est proportionnelle à c, ou bien égale à Ac, A étant un coefficient constant.

Si ensuite on veut déterminer une chaleur spécifique et qu'on plonge un corps chaud dans le calorimètre froid, il s'échauffe peu à peu, et les excès de sa température sur Pair sont, en moyenn^e, pendant chaque minute successive, égaux à e, e', c",. .. ..Donc, la perte totale de température par le rayonnement extérieur sera

ACcH-c'-f-c"-*-...), •

où les quantités e pourront être d'abord négatives, ensuite positives. II suffit