ÉCLAIRCISSEMENTS ET DÉVELOPPEMENS

depuis à ce terme celui de la glace fondante, qui esLpour le moins

aussi fiie.

Réaumur se servait d'eau commune ppnr, graduer son thermomètre. Il remplissait d'abord de ce^te eau la boule et un,e partie d \\ tube, et s arrangeait de manière que la quantité employée fût mille fois aussi grande que celle qui pouvait être contenue dans une trèftrfCtit^, mesure prise pour unité. Ayant marqué zéro, à l'çndrp^ Ofi l'ieau. s'était arrêtée, il se disposait à tracer les pègres, en commençant par ceux de condensation. Dans cette vue,, il faisait d^bord sortir, du tube une telle quantité d'eau,, qu'elle pjlt rem plu- epeteinjent nue mesure qui contenait un certain nombre de fois l'unité ; snpypsons que cette mesure fut de a5 unités , U devait y a voir,, .dans, efte**,,' a 5 degrés de condensation sur le thermomètre. U se. sery<tyt,de, ja( mesure élémentaire, pour obtenir ces degrés, en sorte chaque élévation de Peau dans l'intérieur du, tube, produire, par lèverai ment d'une mesure élémentaire, déterminât la grandeur d'un ftegré.. Dans celte seconde opération, Réaumur substituait, Ifi.njerçure. à, l'eau , parce qu'il ne s'attache point an verre, et qu'il m^Wfplus grande précision. Le mercure , en tombant an fon^de^uk, taisait monter d autant le liquide contenu daus le tube, À l'aide. 4u même procédé, Réaumur poussait la graduation jusqnà J3q degve> au-dessus de zéro. U préférait de graduer ainsi le tube,, en y gisant entrer successivement des quantités égajes de, liquide^plttjpj. que de continuer la division d'après la ^^x^'^^i;^^ degré, pour n'avoir rien à craindre des inégalités iu,terteuces dji tubfi et des variations de son diamètre.

La graduation une fois établie, Réaumur vi^a'U J«. tfthe., et y vW: sait de l'aleohol jusqu'à la hauteur de quatre ou clcfl degrés a^çlesÂU^ de zéro; puis il plongeait la boule dans l'eau que, contenait (u^i ,v<*e de fer-blanc qu'il entourait de glace prtificiç^:.^^mf|ptj^|^lw«, entrait en congélation, Réaumur observait le point 911 s'arrètaft, L'air cohol; et suivant que ce liquide se. trouvait un peu au-dessus on, .91**, dessous de zéro , il en faisait sortir ou en ajoutait , jusqu'à ce iiue„sa hauteur daus le tube coïncidât exactement avec le, point de zéro,. ,

On voit par ces détails que pour un degré de chaleur, l'aJcaJiolsc

' l ' ' 11 *I*HÈRMdlWETRE. ' 4<)5 dilatait d'urië'tjtfantîte' égale â lâ millième partie de celle qui, au moment de la congélation, remplissait la boule et la partie du tube comprise cntrte dette boule et le point de zéro. 1 • . *

L'opération se serait bornée aux procédés que nous venons de décrire, si tous les alcohols avaient la même quantité et la même dilatabilité. Mais, comme on ne devait pas s'attendre à ces avantages, il avâit'faflù fixer la qualité de dilatation dont l'alcohol, employé dans la construction du thermomètre devait être susceptible. Voici comment Réaumur avait été conduit à cette détermination. Ayant plongé à plusieurs reprises un tube rempli d'alcohol jusqu'à une certaine hauteur dans de l'eau qui s'échauffait toujours de plus en plus, et finissait par bouillir, il avait remarqué que quand les bouillon oemens que la chaleur avait excités dans l'alcohol lui-même s'étaient apaisés, après que le tube avaît été rétiré de leau, l'alcohol se trouvait toujours plus haut qu'avant l'immersion; mais cette dilatation n'avait lieu que jusqu'à un certain terme, passé lequel, aussitôt que l'ébullition avait cessé, la liqueur reprenait son niveau. 11 avait regardé comme un terme fixé pour chaque espèce d'alcohol cette dilatation, qui était la plus grande que le liquide pût éprouver par la chaleur de l'eau bouillante, lorsque lui-même ne bouillait pas; il résultait de là qu'il y avait, relativement à un alcohol donné, un rapport constant entre le volume du liquide, qui répondait au terme de ta congélation, et celui du même liquide dilaté le plus qu'il était possible sans bouillir. Cè rapport était plus grand pour l'alcohol rectifié, et diminuait lorsqu'on avait affaibli par un mélange d'eau. Or, Réaumur s'en était tenu au rapport de iooo à 1080, qui ne pouvait convenir qu'à un alcohol un peu étendu d'eau, et il fallait chercher par tâtonnement le degré de mélange qui donnait ce rapport.

On voit par-là que Réaumur n'avait employé que secondairement la chaleur de l'eau bouillante , et le degré de 80 sur son thermomètre était nécessairement situé plus bas que sur le thermomètre ordinaire, puisqu'il faut une chaleur moindre que celle de l'eau bouillante pour amener l'alcohol au degré où il est sur le point de bouillir.

La construction dont nous venons de parler fut généralement accueillie. On ne parla presque plus que du thermomètre de Réaumur; et

49^ ÉŒMRCISSEJlEfS ET BÉYELOPPEMENS.

.il se forma -nnn- liaison? çi .LiUimcen^re le nom, de; 4 ioxcnteur et celui

de l'ii»sjn*inen|r quaujo«iilWi>nM^ dont

nous nous servons sont appelé», ifanwtW fa Ï&V*^

ne soient, parfaits d'après t* inétbede» , i .„ ;tj

Tliermometre moderne usité en France. t '

La .marche de ce . nouvel instrument «e rapportée -,à deujc . termes lixes, dont l'un, qui sert do point dç dépari, ne diffère d* .celui qu'employait IVéaumur c(ue par la circonstance dans la? [ut Ue.se trouve l'eau dont la température détermine ce même terme, et qniest,» l'état de glace fondante „ et non à l'état de congélation commencée!; fartée, qui donne la limite opposée, eet la cneleur de l'eau houlUente. On choisit le tube le mien* calibré qulil est possible, et on. divise d'abord en qnatre-vingts degrés la distance comprise entre tas deux termes fixes; puis en continue lamente division au-dessous de xéra. Uans le thermomètre que l'an appelle centigrade t hudistaoce dont nous venons do parler-est divisée en cen£. parties. >, m- ^'M. >.l

Cette méthnde réunit >eui mérite «l'une plus grande exactitude. celui de lu simplicité, en ce qu'elle ramène uniquement la construction du thermomètre à la cause même des variations de cet instrument, et aux deux époques où l'eau , prenant tout à coup une nouvelle forme , avertit le physicien de l'exietence du point fixe qu'il cherche à saisir, ^fous- devions faire observer , à ce sujet, que la pression de l'air n'inilue pas -*ee*ible*ueat sur 4e première limite, qui est le degré de la glace fondante, au linnqu'il est nécessaire d'avoir égard à cette pression pour déterminer la limite opposée;, parce qu'à proportion que l'eau est plus ou moins comprimée, elle entre en éhallition par une température plus haute et plus basse. On a choisi la pression qui répond à une- hauteur de annonces dans le baromètre, parée que ctxt la pression moyenne, ou celle qui 4 lieu communéuwnt anx bei^ de b» mer. ' < <•

, 11 est aisé de voir maintenant «que les deux, limites, étant le* mêmes dans différons thermomètres construits diaprés ces principes, elles degrés de l'échelle., dans tons ces thermomètres , étant des parties proportionnelle* à la distance entre les deux limites , les indications

THERMOMÈTRE. 4<J7 données par les mouvemens de la liqueur, se rapporteront entre elles, quelle que soit d'ailleurs la distance dont il s'agit. La gradua* lion deviendra ainsi comme une langue de communication entre tous les thermomètres; en sorte que si deux de ces instrumens placés, l'un à Paris , l'autre à Amsterdam , indiquent le même degré , on sera sûr que la température est la même dans les deux endroits , et que s'ils marquent difTérens degrés, chacun d'eux parlera précisément comme aurait fait l'autre dans la même position.

On s'est servi pendant Ion g- temps d'alcohol, ainsi que l'avait fait Réaumur, pour avoir une colonne de liquide dont les élévations et les abaissement indiquassent les diversités* de la température. Nous avons décrit le procédé à l'aide duquel le même physicien s'était efforcé de remédier à l'inconvénient qu'a cette substance de varier dans sa pureté et dans sa densité, suivant les différens procédés que l'on emploie pour l'obtenir. Mais on ne pouvait pas assez compter sur l'exactitude de ce procédé, d'ailleurs incommode par les tâtonnemens qu'il exigeait. Ainsi les thermomètres, à cet égard , laissaient de l'incertitude sur l'accord qui devait régner entre eux. Mais l'aicohol a un autre inconvénient qui avait échappé aux observateurs; il consiste en ce que la marche du thermomètre construit avec ce liquide n'est pas conforme à celle de la température , en sorte que les dilatations progressives de ce môme liquide marquent des degrés sensiblement inégaux, pendant des variations égales de température; et ici revient la première des conditions dont nous avons parlé, et sans laquelle chaque thermomètre cesse d'être comparable avec lui-même. Il nous reste à faire voir que le mercure remplace avantageusement l'alcohol sous tous les rapports.

Il est d'abord facile de concevoir que ce métal liquide, lorsqu'il a été purifié , est partout homogène et d'une densité uniforme. On a de plus reconnu que sa marche dans le thermomètre offrait des différences sensibles avec celle de l'alcohol, et le célèbre Deluc a fait des expériences qui lui ont paru prouver que ces différences provenaient de ce que l'alcohol subissait des anomalies dont le mercure était à peu près exempt. Dans ces expériences, il mêlait ensemble deux masses égales d'eau, ayant des températures différentes, l'une, par II. • 63

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exemple, de n5 degrés du thermomètre en 80 parties, l'autre de 9 degrés qui était en même temps ceHc de l'air environnant. La température que devait prendre le mélange était, suivant le même physicien , la moyenne entre les températures des deux masses séparées , c'est-à-dire qu'elle était égale à la demi-somme 40 -, degrés des températures extrêmes. Or Dcluc ayant plongé dans le mélange un thermomètre à mercure qui avait servi à déterminer les températures particulières des deux masses d'eau, remarqua que l'instrument indiquait une température qui ne différait de la moyenne qu'en ceqn'elle était un peu au-dessous.

L'expérience que l'on prenait ici pour juge du thermomètre à mercure péchait par le défaut de précision. Pour le concevoir, remarquons que l'eau chaude, dans ce cas , n'arrive à l'équilibre de tempé* rature avec l'eau froide, qu'en cédant à celle-ci la moitié du calorique qui détermine la différence de 69 degrés entre les deux températures. Or nous sommes fondés à croire que la partie de cette même moitié qui sert à dilater l'eau froide est plus grande que celle qui, par sa retraite, a occasioné la contraction de l'eau chaude. H faut donc que réciproquement la partie dont le dégagement donne lieu au refroidissement de l'eau chaude soit plus grande que celle qui est employée à échauffer l'eau froide, puisque la somme des deux parties est égale à la quantité de calorique qui a passé de l'eau chaude dans la froide. Donc la température de la première baisse davantage que celle de la seconde ne s'élève, d'où il suit que la température du mélange doit être au-dessous de la moyenne.

Le célébra La place a trouvé dans le thermomètre à air le véritable terme de comparaison qui devait servir à vérifier la marche du mercure. Supposons qu'une masse d'air reçoive successivement de nouvelles quantités de calorique , et qu'en même temps on la tienne resserrée dans l'espace qu'elle occupait. Il est extrêmement probable que les accroissemens de sa force élastique seront proportionnels aux élévations de sa température, puisque l'une et l'autre dépendent de l'action du calorique. Or si l'air, au lieu d'être coërcé dans le même espace, a la liberté de s'étendre, en restant soumis* à une pression constante, ses dilatations seront proportionnelles aux accrois-