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Telle est la formule dite du thermomètre à poids.

Résultats. — Dulong et Petit ont ainsi trouvé que le coefficient de dilatation apparente du mercure dans le verre est 5 —

560. Thermomètre à poids. — Cet appareil a reçu le nom de thermomètre à poids, parce que du poids de mercure sorti on peut déduire la température à laquelle l'instrument à été porté. En effet, l'expérience ci-dessus ayant conduit à la formule

Speo P—pi— sw

on en tire

formule qui donne t lorsque P et p sont connus.

561. Coefficient de dilatation du verre. — On peut le déduire du coefficient de dilatation absolue du mercure, obtenu directement, et du coefficient de dilatation apparente, mesuré dans une enveloppe de ce mème verre. En prenant, par exemple, les deux coefficients de Dulong et Petit, on trouvera pour le verre qu'ils ont employé

Kg — iso — sur 00000285".

1. Pour le verre ordinaire des tubes de chimie, on emploie souvent dans les

calculs le nombre approché . Regnault a trouvé OO0MMPSA.

562. Coefficients de dilatation des divers liquides. —1. Méthode de détermination. — La méthode générale de détermination est également fondée sur la relation 4=— k + 3,

Réaultats généraux, — 1° Définition du coefficient moyen entre & el l. — Soient » et v' les volumes à {et 19, le coefficient moyen entre Æ et fest

Le Et si la variation d'— { de température est très petite, on pourra dire

que c'est le coefficient à la température moyenne 4 entre # et #9, I caractérise la dilatabilité du liquide à cette température et à la pression <onstante sous laquelle on chauffe le corps; il varie avec celle lompémture et avec celle pression,

2" Expériences de M, Amagat. — M. Amagat, qui a étudié les lois de ces varinlions entre des limites très étendues de pression et de température, à énoncé les résultats suivants, applicables à tous les liquides qu'il a étudiés, sauf l'eau.

A. Le coefficient de dilatation des liquides diminne régulièrement quand la pression augmente; cette diminution est d'autant plus rapide que la tempéra- Lure est plus élevée,

(Par exemple, le coefficient moyen de l'éther entre O et 20 est : O,0O01582 sous 1 atm, 0,000894 sous 1000 atm, 0,000680 sous 2000 aim, 0,000679 sous 3000 ati.)

B. Le coefficient de dilatation des liquides augmente régulièrement quand ls température s'élève ; cet accroissement est d'autant moins rapide que la pression est plus forte, ot il devient insensible sous une pression suffisante,

(Par exemple, sous la pression constante de 200", le coefficient de l'éther est égal à : 0,001320 entre 0° et 20°, — 0,001469 entre 40 et 607, — 0,001614 entre 80 et 100, —0,002156 entre 138% et 198%; sous la pression de 1000 aim ce coeffcient est sensiblement constant entre ces limites et égal à 0,0009.)

5 Énorme dilatabilité des liquides très volatils, — Expériences de Drion, de M. Amagat et de MM, Cailletet et Mathias. — Certains liquides très volatils, et qui entrent en ébullition à de basses températures, — tels que les gaz liquéfiés, — possèdent une dilatabilité comparable et mème supérieure à celle des gas.

Thilorier avail signalé dés 1838 l'énorme dilatation que subit l'acide carbonique liquide entre 0 et 30; il l'estimail égale à 4 fois la dilatation de Var dans les mêmes conditions,

Les expériences de Drion ont confirmé celle cureuse anomalie pour rois liquides volatils, de nature trés différente, l'éther chlorhydrique, l'acide hypoazotique el l'acide sulfureux, Pour l'éther chlorhydrique, le coefficient de dilalation atteint celui de l'air à la température de 1106, et £l devient broix fois plus grand à 930, Pour l'acide hypoazotique, le coefficient est plux grand que celui de l'air dès 110%, Pour l'acide sulfureux, le coefficient est égal à celui de l'air dès 80", ot il est triple de celui de l'air à 4309.

D'après des expériences de M. Amagat, le coefficient moyen de l'acide esrbonique liquide, entre 20° et 50° et sons la pression de 7 ati, est égal à 0,02106, soit xépl fais celui des gux parfaits,

1 peut devenir encore beancoup plus grand, cor, à la température el sous La pression crilique (532), sa valeur devient infinie,

C'est, en efet, ce qui résulte des expériences de MM, Cailletet et Mathias, qui ont étudié l'acide sulfureux jusqu'à la température et sous la pression critiques. ls ont trouvé : entre 156 ot 156°,5, « = 0,7571 ; entre 1559,5 et 1559, « = 02275: entre 1659 et 1549, « = 0,1545; entre 462 ot 1509, « = 0,04457, On voit que dans Je dernier demi-degré le coefficient moyen est égal à 200 fois environ le coëtltcient de dilatation des gaz, el le coefficient vrai devient infini à la température

critique

565. Maximum de densité de l'eau. — La loi de dilatation de l'eau est complètement différente de celle des autres liquides, L'eau présente, en effet, ce phénomène remarquable que, lorsque sa température s'abaisse, elle ne se contracte que jusqu'à 4°; audessous de ce point, quoique le refroidissement continue, non seulement la contraction cesse, mais le liquide se dilate jusqu'au point de congélation, qui a lieu à zéro : de sorte qu'à 4° l'eau éprouve un maximum de contraction.

Expérience de Hope. — On vérifie ce fait expérimentalement, à l'aide de l'appareil classique de Hope. Une éprouvette à pied est percée latéralement de deux trous, — l'un à la partie supénieure, l'autre à la partie inférieure, — dans lesquels sont fixés deux thermomètres (fig.

565) ; un manchon rempli de glace, ou d'un mélange réfrigérant, entoure la partie moyenne de l'éprouvette. Or, celle-ci ayant été remplie d'eau à 100 ou 12%, on remarque que le thermomètre supérieur reste à peu prés stalionnaire, tandis que le thermomètre inférieur baisse rapidement jusqu'à 4°, puis celui-ci devient stationnaire à son tour, tandis que de son côté le (hermomètre Fig. 565, supérieur se met à descendre, non seulement à 4, mais jusqu'à zéro, On conclut de là que, tant que l'eau se refroidit jusqu'a 4°, elle va en augmentant de densité, puisqu'elle se rend à la partie inférieure, de l'éprouvelte, mais qu'en se refroidissant davantage elle se dilate, puisqu'elle s'élève alors vers la partie supérieure, Donc c'est à 49 qu'elle alleint son mazimum de densilé.

Expériences d'Hallstrom, — Plus tar, Hallstrôm pesa successivement, dans de l'eau, à différentes températures, une boule de verre lestée avec du sable. En tenant compte de la dilatation du verre, il Lrouva que c'était dans de l'esu à 49,1 que la boule subissait la poussee maximum ; par conséquent, c'était à celte Lempérature que devait avoir lieu Le maximum de densité de l'eau.

Expériences de Dexprelz. — Desprelz, par une autre méthode, s'est assuré aus c'est exactement à 4 que se produit ce phénomène. 1 a fait usage À'un herinemètre à eau, c'est-à-dire contenant de l'eau au lieu de mereure, En ke retro

618 CIHALEUR.

sant graduellement dans un bain dont la température était donnée par un thermomètre à mercure, et en Lenant compte de la contraction de l'enveloppe, ll a trouvé que c'est à 4° qu'a lieu, dans le thermomètre à eau, le roaxinmun de contraction, et, par suile, le maximum de densité de l'eau.

Despretz a construit une table des densités de l'eau depuis — 9° jusqu'à 100, celle de l'eau à 4° étant prise pour unité,

Cette table fait voir que la densité de l'eau décroit très irrégulièrement de 4 à 100, et que, par suite, il y a une variation inverse, très irrégulière, de son coefficient de dilatation.

564. Déplacement du maximum de densité par la — Expériences de M. Amagat.— Les résultats qui précèdent sont relatifs à la pression normale. Quand la pression change, la température du maximum change aussi, Maprès les expériences de M, Amagat, les plus étendues qui sient été faites sur ce sujet, cette température baisse d'à peu près 1° par 50 atmosphères de pression, de sorte que sous 200 atmosphères il n'y a plus de maximum de densité au-dessus de zéro.

Du reste, l'anomalie que présente l'esu porte non seulement sur les lois de lu dilatation, mais encore sur celles de la compressibilité ; cette anomalie disparait au fur et à mesure qu'on élève suffisamment la température ou la pression; d'après les recherches de M, Amagat, sous une pression voisine de 00 atmosphères, ces anomalies ont complètement disparu et l'eau est rentrée dans le cas normal des autres liquides.

565. Maximum de densité des solutions salines. — Desprets a démontré aussi que l'eau de mer et quelques dissolutions salines présentent l'anomslie du maximum de densité, Il a constaté que la présence des sels dissous dans l'eau abaisse la température du maximum de densité, Celle de la congélation de l'eau est également abaissée par la mène cause, mais moins fortement. Ainsi l'eau de mer, qui se congéle à — (1°,70), n'a son maximum de densité qu'à — (5,67). De mème certaine dissolution de sel marin, qui se congèle 5 — (2,12), n'alteint son maximum de densité qu'à — (4,76). Il en résulte que, pour ces liquides, l'observalion du maximum est assez difficile, cor 1 faut s'arranger de manière à éviter que le changement d'état ne se produise avant Le maximun de densité. On y arrive en utilisant le phénomène de surfusion, que nous êtudierons plus loin. L'eau de la mer, qui est toujours plus ou moîns agitée, se congèle Loujours avant d'étre assez refroidie pour atteindre son maximum de densité,

566, Application du thermomètre à poids à la mesure des dilatations cubiques. — Dulong et Petit ont appliqué la méthode