Échelles thermométriques. — La division en 100 parties

égales de l’intervalle compi is entre la glace fondante et l’eau bouillante constitue l’échelle cenligrade. Dans l’échelle /Icaumiir employée encore quelquefois, le zéro correspond toujours à la fusion de la glace, mais la température de l’eau bouillante est marquée 80.

Pour convertir une indication centigrade en indication Iléaiimur ou vice versa, il suffit de remarquer que 80“ Réaumur valant 100“ centigrades, un degré Réaumur vaut les 5/!i d’un degré centigrade, et par suite un degré centigrade vaut les Hi/5 d’un degré Réaumur. Il faut donc au nombre de degrés centigrades ajouter le quart pour avoir le nombre correspondant de degrés Réaumur, et du nombre de degrés Réaumur retraneber le cinquième pour avoir le nombre correspondant de degrés centigrades.

Ainsi — to = 60“ ».

30» >= 36 -I- 9 = ùü"».

On se sert fréquemment aussi, particulièrement en Angleterre, de l’échelle Fahrenheit, dans

laquelle la glace fondante est marquée 32, l’eau ~

tlicrmumétriqucs.

bouillante 21 2, et l'intervalle entre ces deux points

divisé en 180 parties égales. Le zéro de cette échelle correspond ii

la température d’un mélange réfrigérant de glace et de sel ammo-

nu THE RMOMfcTRK.

iiîac; le cenlif-nic degré à ])eu de chose près a la température de l'intérieur du corps humain. Le degré Fahrenheit vaut les 5/9 d’un degré centigrade, (pii lui à son tour vaut les 9, 3 d’un degi-é Fahrenheit; 5 l'aide de cette .remanpie et en tenant compte de la dilîérence d’origine, on convertira aisément une température Fahrenheit en température centigrade ou réciproquement. Ainsi, par exemple, 100“’' font 68“’' au-dessus de la glace fondante, ou 68 X ^ = ,87“ c, 9.

183. Dilatation apparente du mercure. — Degré du thermomètre.— Les indications du thermomètre à mercure sont fondées non pas sur la dilatation véritable du mercure, mais sur sa dilatation appareille, c’est-j'i-dire sur la diiïéience entre sa propre dilatation et celle du verre. Il importe de connaître la valeur de cette dilatation apparente pour SC faire une idée exacte de ce que siguilie un degré du thermomètre. A cetelfel, supposons (pie l’on ait un tube thermométri(iue (tig. 192) divisé en parties d’égale capacité, et que l’on ait par un jaugeage convenable déterminé à quel nombre de ces divisions correspond le volume du réservoir; soit i\ ce nombre. On introduit du mercure dans l'appareil, on l’entoure de glace foudaute, et l’on trouve que la colonne li(iuide .s’arrête à la division n; le nombre de divisions occupi’es par le mercure A zéro est donc X 4- ». On porte ensuite l’appareil à 100", le mercure monte et atteint la division n', l’accroissement apparent de volume a donc été de n' — » divisions, cl par suite l’accroissement proportionnel relatif A

1)' Jî

l’unité de volume est 1-3 centième partie de cette (piantilé

correspond au degré du thermomètre. En faisant l’expérience, on trouve des nombres (pii varient un peu, suivant la nature du verre employé , mais qui ne s'écartent pas beaucoup en général du

FiR. 192.

au-dessus, soit au-dessous de ce point, la variation du volume du mercure dans le verre, en ne tenant pas compte de la dilatation

COMl’AUABIl.n È DES TU E KMOM Et U ES A JIEREIIIE. î49

(le colui-ci, cliiKpic variation (|iii atteindra voluriH! à /(*ro

corn'spondra i'i un degrci du tliermoinfdre.

184. Comparabilité des thermomètres à mercure. — Ceci nous pei’inet d’examiner rim|)orlante ([uestion de savoir si les dilTérenls thcnnoinètresson I comparaldes entre eux, c'est-à-dire, si placc’s dans les iiH-mes conditions, ils doivent inanjner la même température. Cela Déferait aucun doute dans le cas où le verre employé pour leur consti iiction serait absolument le même et donnerait, par exemple,

une dilatation apparente de par degré. Car dire (lu’un tliermo-

mètre mar<iue T degrés, cela veut dire (jiie le mercure s’est accru de T fois la d'ISO" partie de son volume à r.éro, il en sera de même évidemment pour toits les tliermomètres placer dans les mêmes conditions, (pti marqueront tous par con.séiinent T degrés. La concordance serait encore rigoureuse, quand bien même les dilatations apimrentes dues aux verres employi's ne seraient pas les mêmes, pourvu que ces dilatations conservassent le même rapport aux divei-ses températures; mais il n’en est pas ainsi, et les dilTérents verres ont chacun un mode spécial de dilatation. On peut donc prévoir que les indications des tliermomètres construits avec des verres différents ])Ourront n’être pas dans un parfait accord. L’exiiérience .seule peut d’ailleurs nous apprendre si ce di'saccord a lieu en elfet, et dans quelle mesure il se produit. Or il résulte des travaux de M. Itegnault sur ce point, que ce désaccoi'd est à peu près nul ou du moins tout à fait négligeable jusqu'à 300"; au delà on observe une petite dilTérence (|ui lient s’élever au plus à 3" on à" vers 350", c’est-à-dire à la limite de l’emploi du tbermomèire à mercure.

Si léger (jiie soit ce défaut de comparabilité des tliermomètres, il faut l’attribuer aux Irrégularités de dilatation de l’enveloppe. L’inlluence de ces irrégularités serait naturellement moins sensible avec une matière plus dilatable que le mercure ; c’est ce qui e.vpli(|iie l’emploi dans les expériences de grande iirécision des tbermomètres à air. qui peuvent d’ailleurs servir jusqu’aux températures les plus élevées, tandis (|iie le mercure ne peut plus être employé au delà de 350", température de son ébullition.

iüO

Df TIH: RMOMKTRK

185. Déplacement du zéro. — l ii lhernionièlrc abandonné à lui-inênie après sa conslruclion éprouve graduellement une altération particulière qui se inauilèsle j)ar une élévation successive du zéro. Ce phénomène est dû à un travail moléculaire dans l’intfoienr du verre ((ui a subi une .sorte de lreui|)e dans la conslructiôn de rinslrument. Il s'arrête au bout d’un certain temps, quinze oudi.vliuil mois, il ne donne jamais lieu d’ailleurs qu’à un déplacement assez faible el qui n’atleint pas un degré, il convient toutefois, dans les expériences précises, de vérifier la position du zéro dans le tliermomètrc dont on se sert, et de tenir compte dans l’évaluation des lempératiires du petit déplacement (lu'il peut avoir éprouvé.

186. Sensibilité du thermomètre. — I.a sensibilité du Ihermomèlre dépend du volume du ré.servoir par rapport au tube; jilus ce volume sera grand, jiour nue même section du tube, plus la longueur du degré sera considérabie. D’autre part, s’il s’agit d’observer la température d’un milieu tel ([uc l'air où elle varie plus ou moins vile, il convient (jiie le réservoir soit très-petit, sans quoi l’équilibre serait long à s’i’dablir entre le milieu el le Ihermomèlre, et, pendant ce temiis, la tempéralure ([uc l’on veut observer pourrait avoir déjà éprouvé un changement apprécialde. Il faudra donc dans ce cas, pour que le thermomètre soit lidèle, que le tube soit extrêmement fin.

Quand on voudra, au contraire, mesurer la température d’uue masse liquide, par e.xemple, dans des conditions telles ((ue cette lempéiaturo se maintient à peu près conslante, on pourra utilement cmiiloycr un Iberinonièlre à gros réservoir cl pai licniièremeni le tbermomètre à jioids dont nous allons jiarler un peu plus loin. Il faut remanpier encore (jiie le Iheianomètre ne se mettant en équilibre de température avec les corps (jue par suite d’une variation invei-se correspondanle dans la température de ces derniei’s, il faudra, (luand la masse ilu corps à étudier sera pelile, que le thermomèlrc soit extrêmement petit lui-même pour qu’il ne fasse pas vai'ierla température à mesurer d’uue manièi'e sensible.

187. Thermomètre à poids. — Dans ce thermomètre, qui est assez fréquemment emivloyé <lans les recherches de physiiiue à la place du thermomètre à lige, la lige est supprimée el le mercure

TIlliRJIOMÈ; TRI' A l’OIUS. îil

que contienl le nlscrvoir s'écoule dans une pelile coupe où on le recueille; du poids du ineiTui'e sorti on déduit lu téinpéralure. Soit en cITet P le poids du mercure qui remplit l'appareil à zéro et TT le poids qui en sort (luand on le porte dans l'étiive

pour la détermination du ])üint 100. Le ra])port représente évidemment la dilatation apparente de 0 à 100", et, par suite, le degré a pour valeur la centième |)artic de

cetle dilatation, c'est-à-dire

' Fig. 19,1.

Supposons actuellement que riuslrument renfermant Thermomè-

de nouveau à 0 le poids P de mercure soit i>orté dans

un bain doni on veut connallre la tempéralurc et qu’il s’écoule un

poids P de métal. La dilatation a|)parentc totale est p et en la

divi.sant par la valeur du degré, on aura la température cherchée, (pii se trouve ainsi exprimée par la formule

P — /) ’ lüo (P — -)

= too

188. Thermomètre à alcool. — Ou peut emiiloyer d’aulres liquides <]ue le mercure à la construction du thermomètre et particulièrement l’alcool; mais ce liquide n’ayant pas évidemment la même loi de dilatation, le thermomètre à alcool fournira des indications (jui ne s’accorderont pas avec celles du Ihermomèlre à mercure, et il ne pouria le remplacei’ que dans le cas où il aurait été gradué comparativement avec lui. Le ihermomèlre à alcool pré.scnte d’ailleui's des irrégularités propres qui tiennent au.v dillérenccs considérahles <[ui peuvent e.visler enire les alcools de diverses provenances qui sont em|)loyés!i .sa construction.

Au-dessous de — 39”, le mercure se congelant, le thermomètre à mercure ne peut plus servir. I/alcool,iic se solidiliant à aucune température connue jusiju'à présent, peut être employé dans ces circonstances, mais il est clair que ses indicalions ont alors une valeur propre et indépendante de celles du thermomètre à mercure, qui n’e.xiste plus à proprement jinrlcr dans ce cas.