CHAPITRE IF

Quels que soient son état physique et le degré de sa température, tout corps pondérable possède une certaine quantité de chaleur dont la détermination échappe à tous nos moyens d'investigation ; il nous est possible rependant d'apprécier et de comparer les quantités de chaleur mises en jeu, gagnées ou perdues, produites ou absorbées dans des circonstances données. Dans les recherches de calorimétrie , les indications Ihermoméiriques conservent une grande importance, mais ne fournissent pas toutes les notions nécessaires à la solution du problème; en efifet, dans tout phénomène la quantité de chaleur mise en jeu dépend d'un certain nombre d'éléments qui sont : Vétendue de la variation thmnométrique observée, le poids et la nature du corps qui a éprouvé cette variation de température , et enfin le changement d'état physique du corps lui-même. Chacun de ces éléments doit être étudié isolément pour apprécier à sa juste valeur l'influence qu'il exerce, et la part qu'on doit lui faire dans toute recherche de calorimétrie.

!• Etendue de la variation thermométrique. — Prenons deux kilogrammes d'eau , Tun à la température de 80*, l'autre à la température de 20" ; en les' mêlant, nous

obtiendrons 2 kilogrammes d'eau à la température de 50». Dans cette opération, le premier kilogramme d*eau a perdu une certaine quantité de chaleur^ qui a été tout entière absorbée par le second. Pour se mettre en équilibre, ces deux masses d'un même liquide et de même poids se sont, l'une abaissée et Tautre élevée d'wn même )nombre de degrés du thermomètre ( 30" ) au - dessous et au-dessus de leur température primitive, et elles ont, la première perdu, et la seconde gagné une même quantité de chaleur. De là nous sommes en droit de conclure que :

Dans une circonstance quelconque, un même corps, de même poids et persistant dans son état physique primitif, absorbe ou perd une quantité de chaleur pro portionnelle au nombre de degrés dont sa température s'élève ou s'abaisse (1).

2° Poids du corps. — Prenons d'une part deux kilogrammes d'eau à la ten)pérâture de 80% et d'autre pari un kilogramme d'eau à la température de 20°; par le mélange, nous obtiendrons 3 kilogrammes d'eau à la température de 60*. Ici encore une même quantité de chaleur a été cédée par la première masse de liquide et absorbée par la secîonde. Seulement , pendant que la seconde masse, du poids d'un kilogramme, a gagné 40° du thermomètre, la première masse, du poids de 2 kilogrammes, n'a perdu que 20°. De cette expérience nous sommes en droit de conclure que :

(.1) Nous faisons abstraction ici des variations qu'éprouvent les chaleurs spéciOques des corps à mesure que leur température s'<^lève.

GALORIMBTRIE. S5

Une même quantité de chaleur^ absorbée ou perdue par un même corps persistant dans son état physique primitif, détermine une variation de température invergemeni propùrtionnelle au poids du corps lui-même.

Ou encore que : Pour éprouver une variation de température donnée, un même corps, persistant dans son état physique primitif, doit absorber ou perdre une quantité de chaleur directement proportionnelle à son poids.

S"» Nature du corps. — Prenons d'une part un kilogramme d'eau à la température de 100**, et d'autre part m kilogramme de mercure à la température de G*; par le mélange, nous obtiendrons 2 kilogrammes de liquide à la température de 96"*, 78. Ici, comme dans les cas pré* cédents, c'est une même quantité de chaleur qui a été cédée par le liquide le plus chaud, Veau^ et absorl^ée par le liquide le plus froid, le mercure. Bien que les deux masses liquides mélangées soient de même poids, cependant ce déplacement d'une même quantité de chaleur d'un liquide à l'autre n'a abaissé la température de l'eau quede 3*',22, tandis qu'il a suffi pour élever celle du mercure de 96«>,78. Cette expérience nous prouve que des poids égaux de deux corps de nature différente éprouvent des variations de température différenteSy sous l'in^ fluence d'une même quantité de chaleur gagnée ou perdue ; ou bien qu'ils n'ont pas besoin d'une même quantité de chaleur pour que leur température varie d'un même nombre de degrés.

On appelle capacité pour la chaleur, ou chaleur spécifique d'un corps, la quantité de chaleur nécessaire pour faire varier de 1" la température de l'unité de poids

de ce corps. L'exposé des moyens employés pour déterminer Ja chaleur spécifique est un des points les plus importants de la calorimétrie.

Les considérations et expériences précédentes se résumant dans ce principe général :

Tout corps dont la température varie sans que son état physique change, absorbe ou perd une quantité de chaleur directement proportionnelle au nombre de degrés du thermomètre dont sa température varie , à son poids et à sa chaleur spécifique.

^« Changement d'état physique. — Tout changement d'état physique.s'accompagne d'un dégagement ou d'une absorption de chaleur qui de latente devient sensible, ou de sensible passe à l'état latent. Nous nous contenterons ici de mentionner le fait, nous réservant d'indiquer plus tard, avec tous les détails convenables, les moyens de mesurer exactement les quantités de chaleur mises en jeu dans ces changements d'état qui sont, les uns des sources de chaleur, les autres des sources de froid.

Tout procédé calorimétrique suppose nécessairement l'adoption préalable d'une certaine quantité de chaleur qu'on prend pour unité^ et qui sert de commune mesure à toutes les quantités de même espèce. L'unité de chaleur choisie, ou calorie^ est la quantité de chaleur nécessaire pour faire varier de 1° la température de l'unité de poids d'eau distillée.

ARTICLE PREMIER