EXPÉRIMENTATEURS

Iode

Avogrado.

Id.

Pavois et Lap.

Despretz.

Id.

Id.

Mayer.

Carbone

Huile d'olive , .

Essence de térébenthine (0,87).. . .

I^tLer sulfuriqiie (0,7 1 )

Alcool (0,79)

Bois divers de. , . . ,

De la chaleur spécifique des gaz.

Les gaz éprouvant dans leur volume de grands changements par de faibles variations de température, les physiciens ont dû étudier leurs capacités calorifiques sous deux points de vue différents : l" en considérant la pression constante et laissant aux, gaz la faculté de se dilater; 2° en maintenant le volume constant, la force élastique du gaz croissant avec la chaleur.

Les recherches sur la détermination des capacités calorifiques des gaz présentent des difficultés, et exigent par conséquent de grandes précautions, car ces capacités étant très-faibles, les moindres erreurs

dans les expériences faussent considérablement les conséquences qu'on en déduit.

Parmi les physiciens qui se sont occupés de cette question , Laroche et Bérard sont les premiers qui aient expérimenté avec assez de soin pour que leurs résultats inspirassent de la confiance. Leur mémoire a été couronné à l'Académie des sciences, en 1813, et se trouve dans les Annales de chimie, tome 85, l""*^ série. Ils ont opéré par la méthode du refroidissement, de la manière suivante :

Un vase rempli d'eau , renfermant un serpentin , recevait successivement différents gaz à la même température, sous la même pression et arrivant avec la même vitesse. L'eau qui se trouvait à une température plus basse que le gaz s'échauffait jusqu'à ce que la perte qu'elle éprouvait par le rayonnement dans l'air compensât la chaleur qu'elle recevait du gaz. Par suite de ces échanges successifs, il y avait un instant où la température était stationnaire. En ce moment l'excès de la température du liquide sur celle de l'air était proportionnel à la capacité calorifique du gaz, en admettant, toutefois, que la température du gaz et celle de l'air ne différassent que de quelques degrés. En effet, soient c, c' les capacités calorifiques de deux gaz; v, v\ leurs volumes s'écoulant pendant l'unité de temps ; T et T' les températures initiales ; 0 et 6' les températures stationnaires, t et t' les températures de l'air : on conçoit que les quantités de chaleur perdues dans le même temps , lors des températures stationnaircs, seront proportionnelles, d'après la loi de l\e\^ ton, aux différences (6 — t), (6' — t'), c'est-à-dire qu'on aura

v'c'{T—0')__Q' — i' vc (T — 6} "9 — r

Or, si l'on suppose la température initiale égale , on aura T' = T, d'où

c' équation de laquelle on tire le rapport — .

Cette méthode ne peut servir qu'à déterminer la capacité calorifique d'un gaz en fonction de celle d'un autre ; mais comme il est nécessaire de la rapportera celle de l'eau ou d'un autre corps, Laroche et Bérard ont employé deux méthodes pour mesurer comparativement la chaleur spécifique de l'eau et d'un gaz.

La 1" consiste à faire passer un courant d'eau chaude dans le serpentin , de manière à produire , à peu près , les mêmes effets qu'un gaz; la 2% à déterminer par le calcul la quantité de chaleur perdue par le calorimètre : quand la température est stationnaire, le calcul est très-simple.

Soient M la masse de l'eau et celle du calorimètre transformée en eau , V la vitesse du refroidissement ; la quantité de chaleur perdue sera représentée par MV.

Or, comme les excès de température sont peu considérables, on peut admettre la loi de Newton ; dès lors on a

y = mk,m = - log. hyp. g ,

d'où V = A - log. hvp. :^ .

A est l'excès de la température stationnaire sur celle du milieu ambiant , B la différence entre la température du calorimètre qui s'est refroidi pendant un temps i, et celle du milieu ambiant.

Le calorimètre perd par minute — MA - log. hyp. — . S'il passe

un volume N de gaz permanent, et que T et T' soient les températures d'entrée et de sortie du gaz , on aura

Nc(T-T')=MA^log. hyp.-^;

de cette expression , on pourra avoir la valeur de c.

Ces deux physiciens ont pris , pour la température du gaz à son entrée dans le calorimètre, la moyenne entre la température de la vapeur et celle indiquée par un thermomètre placé dans le courant de gaz. Les résultats ont été rapportés à la pression de o™,76 , toutes choses égales d'ailleurs. La différence entre la température stationnaire du calorimètre et celle de l'air ambiant , moins 2°,.5, qui est l'effet du tuyau servant à échauffer le gaz , étant pour

L'air de I5^734

L'hydrogène 14,214

L'acide carbonique 19,800

L'oxygène 1 5,3G5

L'oxyde d'azote 21,24G

L'hydrogène bicarboné 2 4,435

L'oxyde de carbone 1G,270

ou a obtenu , pour la capacité calorifique de ces gaz , à volume et à poids égaux , les résultats consignés dans le tableau suivant.

26 TBAITÉ DE PHYSIQUE.

Capacité calorifique de différents gaz sous une même pression.

LA CAPACITÉ CALORIFIQUE DE l'AIR