‹ Relation des expériences entreprises par ordre de monsieur le ministre des travaux publics, et sur la proposition de la Commission Centrale des Machine a Vapeur, pour determiner les principales lois et les données numériques qui entrent dans le calcul des machines a vapeurChapitre 182 sur 192 · I. II. m. IV · texte numérisé non relu

I. II. m. IV

Moyenne F — H = 88a5»6 Moyenne f =s 369,6

On a donc

HoyenneF— H. Moyenne c.

l'^série... ... a3i4,9 385,9

»• série 444o>9 399,3

3* série 5878,5 38i,6

4* série 7617,3 37a,i

5* série 88a5,6 369,6

Les valeurs de e diminuent rapidement à mesure que la pression augmente, et sensiblement suivant la même loi que celles qui ont été déduites des expériences de la page 8âG. Les expériences de la première série font seules exception; mais ce sont les moins certaines, parce qu elles ont été faites sous des excès faibles de pression qui ne produisent que de petites variations de température du calorimètre.

Calculons de même le refroidissement dû à la vitesse acquise par la sortie du gaz, en admettant toujours que les conditions sont les mentes que dans les expériences de la première partie du mémoire. .

894 M^tfOiaE

La température du calorimètre pendant toutes ces expériences oscillait autour de m> degrés.

Je n'ai pas calculé les valeurs de E pour chaque expérience ; je me suis contenté de choisir dans chaque série Fexpérience qui donnait pour e la valeur la plus rapprochée de la moyenne des t donnée par la série entière.

Deuxième série. — Expérience V.

9z=:aio,i6^ Q=ai5i,34, E = 437,3

Troisième série. — Expérience 11.

9 ss 414*6, "Q «3o97;6o, £;=; 4^9,8

Quatrième série. — Expérience 1.

y = 8i3,4, 0«^4»97,iOr %^kk^fi

Cinquième série. — Expérience I.

q = 96a,iA, 0 fcï 47999>4» * = 436>ï

Moyennes E = 437,2

(La moyenne de Ë est ici flensâ>lenieiit égale à<«Ile que j W trouvée potnr l'air atmo^bérîqtie.

On ne doit'pas s'étonner de trouver p€mr les valeurs de £, qciand on les déduit da nés expériences par détente de Tacide carbeidique , des imriations pins grandes que quand on les calcule d'après mes^expérieneeseur l'iiir atmosphérique. Les corrections qu'elles doivent subir pour {'acide «earbonique sont en effet beaucoup plus considérables, et elles exigent la connaissance^de plusieurs Clémente qui ibe manquent encore.

J'ai décrit, bien longuement, les tentatives que j'ai faites pour construire un appareil calorimétrique, et pour imaginer une méthode, qui permissent de déterminer rigoureusement la quantité de chaleur qu'un gaz dégage quand on le réduit à une fraction déterminée de son volume sans qu'il change de température, et celle qu'il absorbe ensuite quand il revient à son volume primitif, en conservant également une température constante. J'ai donné toutes mes expériences, sans omettre les plus imparfaites ; j'espère faire mieux comprendre ain^i le^ grandes difficultés qu'on rencontre dans ce genre de recherches , et montrer les conditions nombreuses, très-difficiles à réaliser, auxquelles il faut satisfaire pour obtenir des résultats sûrs et suffisamment précis.

Dans ces «xpérienoes^ le calorimètre ne subit qu'une faible variation de température, et, malgré le soin que j'ai mis dans le choix des thermomètres les plus sensibles et dans leur graduation, je ne peu^ pas répondre de quelques millièmes de degré; or cas millièmes forment déjà une fraction sensible de la variation totale.

De plus, la variation de température observée du calorimètre doit être corrigée de l'effet pcoduit par l'air ambiant pendant toute la durée de l'expérience. Cet effet ne peut être calculé qu'en se fondant sur l'observation des très-petites variations de température que le x^lorimètne éprouve -pendant les i o minutes qui précèdent l'expérience , et de celles qu'il subit ensuite pendimt les lo minutes qui la suivent, après qu^on a attendu assez longtemps pour être certain que la chaleur dégagée, ou absorbée, dans le phénomène, s'est répartie uniformément dans toute la masse du caiori-

Sg6 ittiMoiftE

mètre. La moindre erreur dans Tappréciation de ces trèspetites variations influe sensiblement sur la valeur de la correction.

De plus^ le phénomène est malheureusement complexe, car le gaz ne reste.pas à l'état dé repos, comme l'énoncé du pro-blême Texige, et je ne connais aucun moyen théorique de calculer exactement la quantité de chaleur que le gaz aban* donne au calorimètre par l'anéantissement de la force vive qu'il apporte pendant la période de compression, ni celle qu'il enlève au calorimètre pour acquérir la fonîc vive qu'il emporte à sa sortie pendant la période de détente. J'ai dû déduire cette quantité, approximativement, des expériences que j'ai décrites dans la première partie du mémoire* Cette dernière méthode serait certainement la meilleure, et donnerait des résultats précis si l'on parvenait à régler la vitesse du courant gazeux, à l'entrée et à la sortie ; mais cela est difficile, car le mouvement du gaz est produit par un excès de pression incessamment variable. On a dû se contenter de manœuvrer les vis régulatrices pour que la vitesse du gaz ne soit pas trop grande au commencement de l'écoulement, ni trop faible à la fin.

Lorsqu'on donne au gaz une très-faible vitesse, on dimi* nue beaucoup la correction due au changement de la force vive; mais on augmente la durée de l'expérience, par suite la valeur de la correction due aux causes perturbatrices extérieures. Cette dernière correction ne peut jamais être calculée avec une précision suffisante.

Si, au contraire, le courant gazeux reçoit une très-grande vitesse, l'expérience dure moins longtemps, la correction due aux causes perturbatrices extérieures est moindre, par

SUR LA D^tEKTE DES GAZ. 897

suite l'erreur qu-élle comporte influe peu sur le résultat total. Mais Teffet ' calorifique produit par le changement de force vive, est alors beaucoup plus grand, et nous ne pouvons plus le calculer avec une approximation suffisante.

J'ai espéré longtemps que je parviendrais à diminuer beaucoup les incertitudes qui proviennent de quelques-unes des causes que je viens d'énumérer, en donnant à Tappareil une disposition qui permit d'augmenter le changement de température subi par le calorimètre^ et de régulariser plus complètement les causes perturbatrices extérieures. Je donne plus loin, page 899, la description d'un nouvel appareil que j'avais imaginé à cet effet. Les nombreuses expériences que j'ai faites avec cet appareil m'ont d'abord séduit par leur régularité apparente ; mais un examen attentif fait voir bientôt que la méthode comprend les mêmes causes d'incertitude, et que ses résultats sont encore moins certains que ceux qui ont été donnés par mes appareils calorimétriques ordinaires.

Pour éviter toute cause d'incertitude à cet égard, il faut réaliser absolument les conditions de la détente statique^ telles que je les ai définies page 584; ^n un mot, il faut opérer sur un gaz isolé dans une capacité variable , où l'on modifie sa force élastique sans lui imprimer un mouvement de translation.

Ces conditions ne sont nullement réalisées dans l'appareil Clémént-Désormes, ni dans les modifications qu'on lui a fait subir successivement. Évidemment tbutes ces méthodes rentrent dans les conditions de celles que j'ai traitées dans la deuxième partie de ce Mémoire.

898 MEMOIRE SUR LA DlËTENTE DES GAZ.

La troisième partie de ce mémoire doit être consacrée à Tétude de la détente statique. Les expériences qui la corn* posent sont nombreuses ; leur discussion prend beaucoup d'étendue, et je suis forcé d^en remettre la publication à un volume suivant.

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