DE LA TEMPÉRATURE

1. Équilibre de TEMPfeATURB. — Considérons plusieurs corps, formant un système isolé; ceux qui sont plus chauds cèdent, dit-on, de la chaleur à ceux qui sont plus froids. Il arrive, après un certain temps, que les corps du système paraissent ne plus recevoir ou abandonner de chaleur, et cet état persiste indéfiniment, si le système reste isolé. On dit que le système est en équilibre de température ou que les corps qui le composent sont à la même température.

Deux corps en équilibre de température avec un troisième sont en équilibre de température entre eux. L'équilibre de température d'un système est indépendant de la disposition des corps qui le composent.

2. Constatation de la température. — Les propriétés des corps sont liées à leur température ; il importe donc de pouvoir constater avec précision la température. Le phénomène le plus simple et le plus facile à apprécier, produit par la chaleur, est celui de la dilatation des corps. A une même température répond un même volume pour un corps donné, pourvu que la pression ne change pas. On pourra donc définir la température par l'état correspondant d'un corps pris comme thermo* mètre et dont on aura préalablement étudié la dilatation.

Prenons, par exemple, deux états d'équilibre de température bien définis : celui qui répond à la fusion de la glace et celui qui répond à

rébullitîon do Peau à la pression do 0™,760 de mercure. Le premier étant désigné par 0** et le second i^ar 100**, si 8,^>^> représente Faugmen* tation totale de volume du corps qui compose le thermomètre, par

chaque variation -i^ dans le volume de ce corps, on pourra définir

un état d'équilibre de température compris entre 0® et 100**. C'est ainsi que sont ordinairement définis cent degrés de température depuis la glace fondante jusqu'à rébuUition deTeau.

3. Choix d'un thermomètre. — On peut sans doute prendre pour thermomètre un corps quelconque; mais la loi de la dilatation varie avec chaque corps et n'est d'ailleurs pas connue, il serait donc difficile de comparer entre elles les indications fournies par des corps différents. On s'est occupé de définir avec soin l'instrument dont on se sert pour constater la température.

Montrons d'abord comment on peut faire la comparaison des indications de deux thermomètres. Quelle que soit la loi de dilatation d'un corps, on peut la représenter d'une manière empirique par la formule

a, 5, c, étant des coefficients que l'on déterminerait au moyen d'un nombre d'expériences égal à celui des coefficients considérés, t étant la température indiquée en degrés par un corps particulier. La dilata-

tion de oe dernier pour un degré étant K=-j^, et sa dilatation, pour

la température considérée, étant 3 , on a ^ = rr. La température fi, dédéfinie de la même manière par le corps dont la dilatation est Si, serait

On a donc :

Chaque corps ayant ses coefficients K, a, hj e..., il y aura, par con-> séquent, une échelle de température particulière pour chaque corps.

4. — Dulong et Petit admirent qu'il est plus simple d'exprimer les températures par la dilatation de l'air. Leur raison équivaut à dire que la dilatation de l'air est proportionnelle à la quantité de chaleur qui la produit ; mais, d'une part, cette proportionndité n'est pas rigoureuse, même pour l'air, et, d'autre part, si le thermomètre pouvait indiquer les quantités de chaleur qu'il absorbe, il n'indiquerait pas directement en général les quantités de chaleur absorbées par les corps avec lesquels

il se mettrait en équilibre de température. En effet, la loi qui lie la dilatation d'un corps quelconque à la quantité de chaleur qu'il absorbe est peu connue et sans aucun doute compliquée.

5. — On s'est borné à désirer que les indications du thermomètre fussent comparables quels que soient les détails de sa construction. Les thermomètres à gaz donnent tous la même température dans les mêmes conditions d'équilibre de température et quelle que soit l'enveloppe du gaz, car les dilatations subies par celle-ci sont très-faibles et de plus diffèrent très-peu d'un thermomètre à un autre pour une même espèce d'enveloppe. Cependant cette indication ne serait rigoureuse que si l'on avait un gaz parfait. L'air est le gaz qu'il convient d'employer.

L'instrument dont on se sert le plus ordinairement est le thermomètre à mercure gradué par comparaison avec le thermomètre à air.