I.A MESriili Dl-S HAl TES TEMPËRATIRES

Le travail dea métaux ferreux (funles, fers et aciers) exige des l4einpt<ratHri's très l'ievi^es ; nous verniiis dans le cours àe celle élude |:.combien il fsl imporlant de savoir les a|)[)réoier.

Article i", — Mktuodes i

NDÉES SIB LES PHOPRILTKS DES

Ces mélliodcs sîjiilles sculcs(|ui jiariiissL'iilacUiellcincril susceplibles de duiiiier une évalualion directe de la tempérnture dans l'i^cliellellieriiioilynaniique.

Les lois auxquelles les gaz obéissent sonl relativemeiil simples, bien ifioiinues et se vérifienl de mieux en mieux au fur cl à mesure que leur Mcnipéralure s'élùve. puisqu'ils se- rapprochent de plus eu plus de ce qu'on est convenu d'appeler l'élalgazciur parfait.

Inapplicables le plus souvent dans l'industrie, ces méthodes plutôt théoriques offrent tiéaumoiiis un grand intérêt, car les pyromélres industriels doivent être, en général, préalablement étalonnés à l'aide d'un certain nombre de points fixesdéterniinés avec les thermomètres à çaz.

I A. — Le Ihermomèlre à air. — Gel appareil, employé dans tes re- 'cherchesde physique pour les températures Irèsélevées, est leseul qu'on prétend être fondé sur lit définition scientifique de la température ; il est malheureusement, comme on l'a dît ri-dessus, d'une application difficile dans l'industrie.

Aune température élevée le verre se ramollit et il faut donner au [ thermomètre d'autres enveloppes. Pour le rendre plus maniable on le L constitue par une boule en fer, en platine ou en porcelaine, mise en I communication par un tube assez lon^ et de petit diamètre avec un ma- Inomctre métullique. La boule sera placée dans l'enceinte dont on veut

u.uHois nu Pifu mesurer la lemp^rature cl Ipltiboscra rt-rroidl :iii bcsciiri |irjiir i]tit' l'ai^ arrive froid au manomèlre.

Tous les métaux devenant perméables au\ g-az vers 61111", ainsi qu"! résulte des expériences de MM. //. Sainte-Claire Deville etTroost(lji il faudra, â partir de celte température, avoir exclusivement recours aux réservoirs en poi"celaine. On a pu ainsi mesurer couramment des lempéralures voisines de liOD", mais à la condition de renouveler fréquemment ces réservoirs, la porcelaine finissant pur s'altérer.

L'emploi des réservoirs en porcelaine exij^e la connaissance du coefficient de dilatation cubique âu\ hautes température de celte substance; or, on ne le connaît qu'avec une certaine approximation. D'après MM. H. Sainie-Claire Deville et Tè'oosl, la porcelaine de Blti/eux nolammeul, Irèssouvenl employée, éprouve une dilatation permanente par suiu d'une vitrification partielle, quand elle est cliaufTée au blanc, sans qu4 son coefficient normal soit sensiblement chaniçé. De lUUU à 141)1)", c coefficient se maintient entre O.IKIUUHiO et 0,(11)1)0170 ; vers 1300", monte à 0,0(100200 et se rapproche de la dilatation du verre.

I.e volume du Ibermomi^tre à t^'az étant as.sez considérable, quam on le place dans une enceîiUe cliaufFée, il est difficile de savo ses points sont à une lempcrature uniforme et surtout si l'objet qu'oid lui compare est rig^oureusement à la même Icmpérature,

Il importe aussi de remarquer tpic cet appareil ne s'appuie pas e\clu*j sivement sur les propriétés des sraz mais encore sur celtes des solidesn puisqu'il comprend une enveloppe de métal ou de porcelaine donl i faut connaître la dilatation. Or les solides obéissent sous ce rapport 4 des lois complexes et mai connues ; de plus, l'accroissement de teiu pérature fait subir à res corps des changements très profonds el sour4 vent permanents.

Les efforts des physiciens tendent aujourd'hui à la recherche d'un*' méthode nouvelle fondée, bien entendu, .■^ur les propriélcs des g&i,' mais complètement indépendante de la natuiv et des dimensions de l'enveloppe tliermom étriqué, de manière qu'on puisse obtenir des indications directes dans l'échelle thermodynamique airdelà des points de ramollissement ou de fusion des corps solides.

Les traités de physique donnent la description détaillée des méthodes employées pour arriver à la mesure des lempératures A l'aide du ther-

l| Annales rie p-'ii/niqur el chimie, 3" :

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moiiiplri" à nir. Il ne nous apparlient pas de les exposer : des trois mdibodes ilties à Itei/nailU ou perfectionnées par lui, nous pensons que la meilleure est celle qui esl fondée sur la dilatation deVairsous voluiHB conslaiil.

H, — Mêlliodu indiqiii'c /'/n- .U. Itiiiicl liet-llielul. — Les expériences des physiciens modernes ont fait voir :

1 Qu:! la réfraction d'uHga:i, c'est-à-dire l'excès n — 1 de l'indice sur Tiutilé, iwie exactement cmnine la densité, soit i/ne l'on modifie cette densité par un cliangemenl de pression, soit qu'an la modifie par nn eii^ngemenl de température- C'est là une extension de la loi si connue ,<le Gladstone.

Enrapproctinnl les deux séries d'expériences faites, soit en ce qui concerne la variation de pression, soit en ce qui concerne la variation de température, on conclut « qu'à une densité donnée d'un gaz carrespand lanjoiirs un même indice », la température el la pression pouvant ilre différentes.

Cette reliition est indéjtendanle de la forme même de la fonction i|ui lie l'indice el la densité.

Tel est le principe sur lequel s'appuie la mélliode nouvelle proposée pjir M. baniel Berthelot et dont la description détaillée a été récemmenl donnée par le Journal de physique.

Au moyen d'un appareil interférentiel on décompose tm faisceau lumineux en deux parties qui traversent deux tubes remplis d'un même g^az ; on noie la position initiale des transes.

L'un des lubes esl porté à la température qu'il s'au^it de mesurer, la pression du çaz qu'il contient restant éçale à la pression atmosphérique. La densité du ^az diminuant, les franges se déplacent ; on diminue klors !a pression dans le second tube jusqu'à ce que les frant^es soient revenues à leur position primitive.

Supposons pour sim[>lilier le raisonnement que la longueur desdeux lobes à ce moment soil la même : les fran^'es étant revenues au zéro, U densité du ^iizest la même dans les deux luttes. Or, on counafl la pression el parsuile la densité du gaz dans le tube froid, on connafl donc la densité du ^z cliaud et l'on cndcduit la température. 'L& description ci-dessus concerne le tli'.'viiiomélrc interférentiel à ija:.à pres- $ion constante.

On peut réaliser un thcrmnmélri' interférentiel à yax, à densité cous-

lanle en ramenant les franges, non par diminution de la pression dans le tube froid, mais par augmentation delà pression dans le tube chaud. Dans ce cas, le tube froid devient inutile et peut être supprimé.

Cette méthode, déjà mise en œuvre, paraît appelée à rendre de grands services dans l'évaluation des températures élevies, malgré les difficultés qu'on rencontre dans son emploi:

Article 2. — Méthodes fondées sur les propriétés des solides

Il existe un grand nombre de pyromètres fondés sur la différence de dilatation de deux matières solides ; ils sont plus simples que les pyromètres à air mais ils ne peuvent servir à la mesure des températures très élevées parce que la constitution des métaux s'altère lorsqu'ils sont soumis à des alternatives de chauffage et de refroidissement et, dès lors, leur dilatation devient irrégulière.

Nous citerons, et pour mémoire seulement :

Le pyromèire graphite (tube de fer et bâton de graphite) ; Le pyromètre cuivre et acier (tube de cuivre et tige d'acier) ; Etc., etc..

Les pyroinèlres d'argile donnent une approximation beaucoup trop grossière pour qu'on puisse s'y rapporter.