D^N GAZ SOUS VOLUME CONSTANT

Théoriquement, le même appareil peut servir pour déterminer, directement^ la chaleur spécifique d*un gaz «sous volume constant. Mais le raisonnement seul fait reconnaître qu'on ne peut obtenir ainsi que des valeurs approchées qui ne pe\ivent présenter aucun intérêt. Quoi qu'il en soit, je vais décrire la manière d'opérer; cela peut être utile aux expérimentateurs qui voudraient suivre la même voie.

Je fais le vide aussi complet que possible dans le récipient abcd du thermocalorimètre, et je ferme exactement la vis régulatrice V.

Premièf^ période.

Je sors le thermocalorimètre de son enceinte ABCD, et par une comparaison avec le thermomètre étalon à mercure, je recueille les éléments nécessaires pour calculer une table exacte des divisions de son échelle avec le thermomètre à air. Je replace alors le thermocalorimètre dans son enceinte ABCD, dans laquelle je fais le vide pour retarder le refroidissement.

L'enceinte est plongée pendant quelque temps dans l'eau chaude jusqu'à ce que la colonne alcoolique s'approche du haut de son échelle. On place alors le récipient dans une cuve que l'on remplit de glace fondante. L'enceinte est bien-

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tôt à o degré, et le thermocalorimètre s'abaisse d'abord tapidement, puis plus lentement.

On note sur un compteur à secondes le temps que la co* lonne alcoolique met à passer aux divisions qui correspon* dent aux températures 6, 0', 6", etc., etc. A l'aide de ces éléments, on construit une courbe graphique A, qui représente la loi du refroidissement du thermocalorimètre vide d'air.

Deuxième période*

Le thermocalorimètre est retiré de son enceinte; on le plonge dans une cuve pleine d'eau. On ouvre la vis régula* trice V^ et on laisse pénétrer de l'air sec dans le récipient abcd; celui-ci se remplit ainsi d'air sec à la température t sous la pression atmosphérique H.

On fait une nouvelle comparaison du thermocalorimètre rempli d'air avec le thermomètre étalon ; on obtient ainsi une nouvelle table qui ne diffère de la précédente que par le déplacement du zéro.

Le thermocalorimètre est réinstallé dans son enceinte^ dans laquelle on fait de nouveau le vide. Puis l'ensemble est plongé, dans l'eau chaude jusqu'à ce que la colonne alcoolique approche du sommet de l'échelle. Enfin on enveloppe de nouveau l'appareil de glace fondante.

On note sur le compteur à secondes le temps que la colonne alcoolique met à passer aux divisions qui correspondent maintenant aux mêmes températures 0, 6', 6"..., et l'on construit une seconde courbe graphique A' sur ces nouveaux éléments. Cette table se rapporte au thermocalorimètre chargé d'air sous la pression H.

SUR LA DÉTENTE DES GAZ. ^iS

Soient

M la valmir en eau da thermocalorimètre entièrement vide d*air,

p le poids de Tair qu*il contient,

C la chalear spécifique de Tair sous Tolume constant,

T le nombre de secondes, que le thermocalorimètre vide d'air met pour

descendre de la température ^ à la température V\ f le nombre de secondes que le thermocalorimètre contenant Fair sous la

pression H met à descendre de 0' à 0";

On aura la formule

M+pC V

d'où l'on déduira C. Mais il est facile de voir que cette méthode, théoriquement exacte, ne peut donner aucune précision, car la quantité pC est une fraction très- petite de M. Les plus petits changements de T, ou de T', en produisent immédiatement de considérables sur G. £n prenant les Tableurs de 0 et O' en différents points des deux courbes A et A', on trouve souvent pour C des valeurs notablement différentes. Par le fait , on ne peut obtenir qu'une approximation douteuse.

Troisième période.

Le thermocalorimètre est retiré de son enceinte • et on remplit le récipient abcd d'air sec plus ou moins comprimé. Admettons que cette pression soit F pour une température t. On ferme hermétiquement à l'aide de la vis V; puis on fait une troisième comparaison du thermocalorimètre avec le thermomètre étalon. Il est facile de reconnaître dans cette expérience que la vis V ferme rigoureusement le réci- T. m. Ii5

pient abcd. Avec la nouvelle échelle thermométriqu^, ainsi construite, il est facile de calculer les divisions du tube auxquelles correspondent maintenant les températures 6', 6", 6"'.%.

Le tbermocalorimètre étant réchauffé comme précédemment, on place l'enceinte dans la glace fondante, et l'on compte encore le temps que le thermocalorimètre met à descendre, successivement, des températures d' à 0", à 6'".... On construit une troisième courbe A" du refroidissement d'après ces nouveaux éléments.

Si T'^ représente le nombre de secondes que le thermocalorimètre a mis pour descendre de 6' à 0", et P le poids de l'air comprimé qu'il renferme, on aura

rri'f

fty

Par le fait, la quantité M ne reste pas constante, puisque la capacité annulaire, remplie d'alcool, varie avec la pression qui existe dans le récipient ahcd^ mais j'ai donné plus haut tous les éléments qui permettent de calculer sa valeur pour chaque expérience.

C'est lorsque le thermocalorimètre est chargé d'air fortement comprimé que Ton peut espérer obtenir plus d'exactitude, parce que le terme PC a alors une valeur beaucoup plus grande. Mais cette valeur est encore une fraction trop petite de M, et quelques expériences que j'ai faites sous une pression, à peu près constante, de lo atmosphères m'ont donné des résultats trop peu concordants pour que je puisse les citer ici.

SUR LA DETENTE DES GAZ. ^iS