M'AO

— ftl^OS'

+ liî.»

Dans toutes ces expériences, si l'on' suppose que le gaz entre dans le second calorimètre avec une température égale à celle du premier calorimètre et qu'il en sort en équilibre de température avec ce second calorimètre, on trouve que le second calorimètre gagne une certaine quantité de chaleur qui correspond évidemment à la perte de force vive que le gaz y subit :

Le thermomètre Q marque d< élevée que celui qui plonge d (ju'on le voit dans le tableau si

L u. ni. IV. 1

T— 6' +i)°i2S +0°1M +f>t>a +0>IS3 +(

En résumé les expériences c conduisent aux conclusions suii

i" L'effet frigorifique de la complètement dans le fil capilla grande conductibilité de l'arg section intérieure du fil, le gaz blement en équilibre de tempén caIorimètie,mais avec une vitess grande que celle qu'il avait à 1'^

2" Une nouvelle détente s'opt sées du second calorimètre; cett faible. Le petit abaissement de tt blement la suite est plus que & le gaz abandonne en perdant la | vive; de sorte que l'effet total > notable de ce calorimètre.

SUR LA DléTBNTE DES GAZ. 653

3^ La détente est à peu près achevée au sortir du second calorimètre, mais le gaz conserve encore de la vitesse. S'il se rend dans un espace de plus grande section, sa vitesse de transport moléculaire diminue ; il en résulte un dégagement de chaleur qui produit une élévation sensible de la température du gaz.

4® Pour avoir la quantité réelle de chaleur prise au milieu ambiant par le gaz qui se détend dans les conditions de l'expérience et sans changer de température, il faudrait que le gaz sortît du second calorimètre avec une force vive nulle^ condition qu'il est impossible de réaliser pratiquement, ou bien avec une force vive égale à celle qu'il avait à l'entrée.

Douzième série.

D'après ces considérations, j'ai construit un calorimètre unique, dans lequel se réalisent toutes les détentes qui se sont opérées successivement dans les deux calorimètres conjugués de la onzième série. J'ai adopté, définitivement, cette disposition pour l'air atmosphérique et pour tous les autres gaz, parce qu*elle me paraît réunir le plus de garanties d'exactitude. L'appareil est représenté par la figure 16, planche IV, et je vais en donner la description sommaire.

Le gaz comprimé arrive par le grand serpentin plongé dans la cuve annulaire ËFGH de la figure 3, au milieu de laquelle est placé le calorimètre. Ce serpentin a un développement de plus de dix mètres; le tube en cuivre rouge, sans soudure, qui le compose, a une paroi épaisse pour pouvoir résister aux plus fortes pressions; sa section intérieure est de 5 millimètres. Un bouta ^ c du même tube, figure 16, commence l'espace parcouru par le gaz dans le calorimètre ; à son extrémité c est

654 SDR JJi DÉTEin'B DES GAZ.

soudé le serpentin en fil d'argent c dej\ dont le développement est de a"5o. La seconde extrémité/de ce serpentin est soudée au fond d'une grande boite cylindrique kikl, en laiton mince, qui est surmontée de quatre boîtes du même diamètre, mais pins plates, le tout constituant le calorimètre ordinaire à bottes superposées, employé si fréquemment dans mes expériences. Le serpentin en fil capillaire d'argent circule autour de la grande boite à une distance d'environ i millimètre de ses parois.

Le tube a £ c du calorimètre est maintenu hermétiquement à l'extrémité du gros serpentin de la cuve ËFGH, à l'aide d'un manchon qui recouvre la jonction, et d'une soudure à rétain que l'on couvre de mastic.

La boîte supérieure du calorimètre est surmontée d'une tubulure mn, ayant lo millimètres de section intérieure. On engage cette tubulure, au moyen d'un bouchon de liège, dans un tube de verre de 3o millimètres de section, qui se termine en haut par une petite pièce en laiton a deux tubulures. La tubulure latérale o a i4 millimètres de diamètre, intérieur, et communique avec le grand compteur à gaz. Dans la tubulure supérieure, on engi^e un thermomètre à mercure, trè»sensible, et à réservoir très-allongé, qui doit donner la température du gaz au moment de sa sortie du calorimètre.

Hl^MOIRE 655

chève dans les boîtes superposées, où le gaz trouve une circulation facile. Enfin, le gaz s'échappe du calorimètre par la tubulure mn qui a lo millimètres de section intérieure. Un changement de vitesse des molécules gazeuses s'opère encore dans le tube de verre de 3o millimètres de section, et finalement le gaz se rend au compteur par un tube dont le diamètre intérieur est de i4 millimètres.

Les éléments que je viens d'indiquer permettent de se rendre compte des modifications que la vitesse des molécules du gaz subit dans le parcours.

La valeur en eau du calorimètre avec ses appendices est Ai''?!

Le poids de l'eau de la jauge 748^12

D'où LogM= 2,8975335.

Expériences sur Vair atmosphérique.

Ces expériences se font exactement comme je l'ai décrit fpage 63o). Les quantités désignées dans le tableau conservent la signification que j'ai donnée (page 643),

7iï4,32

AaS^'Ai

i5*ai8

Aô

Mie

~ a58ya4 «

MAO + 9

— 2<»5ao

— o*38ii

MIÉHOIRK

Expériences sur F acide carbonique.

J'ai donné, page 6o5, les expériences que j'ai faites pour dé* terminer la chaleur absorbée par le gaz acide carbonique en mouvement quand il se détend sans changer de température. Cette quantité de chaleur est beaucoup plus grande pour l'acide carbonique que pour l'air ; de plus, elle paraît augmenter sensiblement avec la pression. Dans ces expériences, la pression absolue n'a pas dépassé 9^9 de mercure.

J'ai vouhi opérer sous des pressions beaucoup plus élevées, notamment sous celles que l'acide carbonique gazeux conserve dans le réservoir de l'appareil Thilorier^', où on l'a liquéfié. J'ai disposé l'expérience de la manière suivante :

Le réservoir de l'appareil Thilorier, contenant environ 4 kilogrammes d'acide carbonique liquide, est maintenu dans un grand baquet plein d'eau, à la température ambiante, qui le tient à une température sensiblement constante. J'admets que la masse métallique de ce réservoir restitue incessamment la chaleur absorbée par la volatilisation de l'acide Uquide. Un tube de cuivre , très-résistant , relie le serpentin de la grande cuve avec l'atmosphère d'acide carbonique gazeux du réservoir Thilorier. Le calorimètre de la figure 16, pK IV est disposé exactement comme il l'était pour les expériences sur l'air atmosphérique ; il est muni des mêmes thermomètres. Une agitation continue et parfaitement régulière mélange les couches d'eau du calorimètre et

658 M^MOIBS

celles du bain d'eau de la cuve QuiTcontient le erand ser-

lôlfiittètre est calculée d'après la température t de Teau qui eïivîronne le réservoir Thilorier, et à l'aide de la formule que j'ai donnée tome II, page i3o. J'admets que cette force élastique se conserve depuis le réservoir jusqu'à l'arrivée du gaz à l'origine du serpentin capillaire en argent. Il est probable qu'elle s'affaiblit réellement un peu, mais la différence doit être très-petite, car la section du fil capillaire d'argent est à peine le millième de celle du serpentin de la cuve.

L'acide carbonique, dépensé pouf chaque expérience, est donné en volume par le compteur à gaz. On admet que le gaz traverse le compteur à la température marquée par un thermomètre plongé dans ce compteur, et qu'il en sort complètement saturé de vapeur d'eau. Mais pour que le compteur donne des indications précises pour un gaz aussi soluble que Tacide carbonique, il faut y avoir fait passer préalablement beaucoup de gaz acide carbonique, afin que Teau du compteur en soit saturée. Cela n'a lieu réellement qu'après le passage de plusieurs centaines de litres. J'ai même eu soin de laisser l'eau du compteur en présence de l'acide carbonique gazeux, pendant 124 heures. Néanmoins je crains que pour les deux premières expériences du tableau qui va suivre, la saturation n'étant pas complète, on n^aitestiméun peu trop bas le poids de Tacide carbonique qui a traversé le calorimètre.

Je conserverai les mêmes notations que pour l'air atmosphérique, et je me contenterai d'inscrire les valeurs qui ont servi au calcul des expériences.

La chaleur spécifique de l'acide carbonique en poids, varie avec la température; on la calcule à l'aide de la formule que j'ai donnée tome II, page i3o. Pour la température de

SUR LA D^TEirrE DES GAZ. 66 1

Deuxième série.

Elle se fait de la même manière que la première ; rien n'a été changé à l'appareil, mais on a pris les dispositions nécessaires pour que Ton puisse prendre les températures t marquées par le thermomètre Q qui est plongé dans le courant gazeux, immédiatement après sa sortie du calorimètre.