Robinet de réglage
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Le fonctionnement de l'appareil est facile à comprendre. L'eau à zéro ne peut traverser le calorimètre qu'autant que la soupape 5 du régulateur, est soulevée par la dilatation du liquide contenu dans le serpentin. Si la température du calorimètre tend à augmenter, cette soupape se soulève et l'eau à zéro entre dans le calorimètre, s'empare de la chaleur dégagée, mais avant de sortir du calorimètre, elle passe sur le serpentin régulateur qui ne la laisse s'échapper qu'autant qu'elle a acquis une température suffisante. Sans cela, en effet, elle refroidirait le serpentin, et la contraction du liquide qui y est contenu fermerait la soupape en supprimant tout écoulement.
L'expérience a prouvé que la soupape ne fonctionne jamais par saccades, lorsque l'appareil est bien purgé d'air, et qu'au contraire, son degré d'ouverture est toujours exactement proportionnel à la quantité de chaleur dégagée en un temps donné.
2® cas. — La réaction absorbe de la chaleur.
Le 3^ cas, constitué par une absorption et un dégagement successifs de chaleur, contient les deux premiers. La méthode à laquelle il a donné naissance est d'ailleurs la plus exacte et celle à laquelle je donne aujourd'hui la préférence. Voici sur quel principe elle est fondée : le calorimètre est, comme toujours, placé dans une enceinte à température constante ; -mais, au lieu d'avoir la même température que l'enceinte, il présente sur elle un excès d'environ 10°. Pour maintenir constant cet excès de température, le calorimètre s'envoie à lui-même un couranld'eauà 100°, toujours par le même mécanisme automatique. Cette eau entre à 100° et sort à la température T du calorimètre, après lui avoir cédé (100 — T) calories par litre d'eau écoulé. Cette quantité est nécessairement constante puisque le rayonnement de l'instrument est constant; c'est ce que j'appelle Ja ration cVentrcUen du calorimètre. Cela posé, si l'on introduit dans le calorimètre une source de chaleur, la ration d'entretien sera diminuée d'autant par le jeu d'un régulateur. La même action a lieu en sens inverse si, au contraire, la réaction dégage du froid. En un mot, on prend pour abscisse la ration d'entretien, qui représente une droite, et les oscillations de cette ration d'entretien, mises en ordonnées, représentent en grandeur et en direction les. variations thermiques dont l'intérieur du calorimètre est le siège.
Pour avoir de l'eau à lOO'', je me sers de l'appareil suivant, que la figure 122 et la légende qui l'accompagne, expliquent suffisamment. C'est, comme on le voit, un serpentin chauffé par la vapeur d'ean. Si l'on veut une température plus basse , on remplace l'eau par un liquide bouillant à une température inférieure ; le chloroforme, par exemple. — L'écoulement de l'eau bouillante à travers le calorimètre est réglé par un régulateur placé à la sortie du calorimètre. Il ne présente pas de soupapes et fonctionne comme un régulateur à gaz ordinaire. En effet , dans ce cas, le combustible gazeux est représenté par de l'eau bouillante, là est taute la différence. Il est bien évident qu'au lieu.de se servir d'eau à 100°, on peut prendre de l'eau à toute autre température constante obtenue par un régu-
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lateur spécial. L'ébullition supprimant ce régulateur, nous lui donnons la préférence pour plus de simplicité.
D'après ce que l'on vient de voir, toutes nos méthodes calorimétriques peuvent se résumer ainsi :
1° Le calorimètre est astreint à une température invariable. Pour cela, il s'envoie à lui-même, automatiquement, un courant liquide qui entre à une température déterminée et qui ne peut sortir qu'après avoir acquis une autre température également fixe ; en un mot , la différence de température du liquide qui traverse le calorimètre doit être, à l'entrée et à la sortie, un nombre constant. Cette délicate fonction est confiée au calorimètre lui-même, qui se trouve muni, à cet effet, d'un régulateur automatique.
2° Le calorimètre se trouve placé dans une enceinte dont la température, qui est constante, peut être égale ou supérieure à la sienne.
Le régulateur placé à la sortie
du calorimètre peut consister en un
simple thermomètre électrique qui
fait fonctionner un électro-aimant,
écrasant un tube de caoutchouc à travers lequel se fait
l'écoulement. J'ai également employé ce moyen qui peut
être utile dans certains cas.
Inscription des phases de la production de chaleur.
Fig. 122.
- Générateur d'eau à 100».
Vase contenant, au fond, de l'eau bouillante.
S.S'. Serpentin plongeant dans la
vapeur.
A.B. Réfrigérant condensant la vapeur en excès et la ramenant à l'état liquide dans la vase R.
La mesure de la chaleur dégagée, étant ainsi ramenée à la mesure d'un volume liquide, il est facile d'inscrire les phases correspondantes du dégagement de chaleur. Je ne décrirai pas ici le moyen que j'ai employé: on pourra consulter, à ce sujet, le livre de M. Marey, où se trouvent décrits les procédés
d'inscriptions graphiques (1). Les expériences dont il sera question ci-dessous ont été faites en inscrivant les quantités de liquide versées par le calorimètre au moyen de la disposition décrite dans le présent volume, p. 208, ûg. 48.
Expérience de contrôle.
Pour contrôler l'exactilude de l'appareil, je lui ai fourni une quantité connue de chaleur, en introduisant un volume déterminé d'eau bouillante dans son intérieur. Voici deux expériences prises parmi un grand nombre: elles ont donné les mêmes résultats :
Température du calorimètre = 32° .
On introduit 1 litre d'eau à = 43'',5.
Chaleur fournie = ll%o calories.
Volume écoulé = 349 cent. cub.
Chaleur retrouvée . . . . = 349 X 32 = 11,168 calories.
On a donc retrouvé assez exactement la chaleur introduite dans le calorimètre :
Calories fournies ^=^11,5
Calories retrouvées = 11,168.
Pour connaitre les phases du refroidissement, j'ai versé un litre d'eau à 100'' dans l'intérieur du calorimètre. Le refroidissement avait lieu dans une enceinte à 30° et par rayonnement ; il a mis à peu près 6 heures à s'effectuer. La courbe de la figure 123 indique les phases de ce refroidissement, et sa régularité mathématique montre que la soupape fonctionne d'une manière continue et sans secousses.
De ces diverses^ expériences de contrôle nous sommes en droit de conclure que notre mélhode fournit des résultats dont l'exactitude est plus que suffisante pour les études que nous avons en vue.
L'erreur absolue due àfappareil reste à peu près constante, et l'erreur relative devient de plus en plus petite à mesure que l'on prolonge davantage l'expérience.
(1) Marey. La Mélhode graphique, pages 620 et suivantes.
A. D ARSONVAL
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