CHALEUR ANIMALE

Sigalas s'est servi d'un calorimètre analogue au précédent et réuni à un dispositif, dû à Jolyet et Bergonié, qui permet le dosage exact des gaz de la respiration.

Pour faire des déterminations sur l'homme vivant, d'Arsonval a employé la méthode du refroidissement, utilisée d'abord par Hirn, et a imaginé à cet effet un appareil représenté sur la figure 322.

L'appareil se compose d'une cloche 2 formée d'une double enveloppe limitant un espace intercyliudrique 1 clos de toutes parts, sauf au niveau du point oîi aboutit un tube 3 qui fait communiquer cet espace avec un manomètre différentiel 4. La cloche

Fig. 322. — Calorimètre de d'Arsonval .

est équilibrée par un contrepoids 7, de telle sorte qu'on puisse facilement la soulever lorsque le sujet doit y être introduit, et une rainure circulaire 8 contenant de l'eau, dans laquelle plonge le pourtour inférieur de la cloche, clôt par en bas l'espace 1. Une ouverture supérieure 10 et un conduit 9, dans lequel brûle un bec de gaz, servent à faire pénétrer par aspiration dans la cloche l'air de la pièce dans laquelle l'appareil est disposé ^et dout^ la température est sensiblement constante.

La théorie de l'appareil est la suivante. Au début, lajempé-

rature des diverses parties du (;aloriQiètre est la môme que celle de la pièce ; mais lorsque le sujet est introduit sous la cloche, la chaleur que celui-ci perd par rayonnement échauffe l'air de l'espace 1 qui se dilate et produit une dénivellation des niveaux du liquide du manomètre 4. L'enveloppe extérieure de la cloche rayonne à son tour la chaleur reçue, et les niveaux du liquide manométrique deviennent stationnaires lorsque la température de l'espace 1 est telle que la quantité q de chaleur perdue par le rayonnement de l'enveloppe extérieure pendant le temps t est égale à celle que le sujet envoie à l'espace 1 pendant le même temps. Or, la respiration s'effectuant sous la cloche dans des conditions absolument normales, la température du sujet demeure constante; par suite la quantité de chaleur q est donc celle que l'organisme vivant, soumis à l'expérience, produit pendant le temps f, c'està-dire la quantité de chaleur qu'il s'agit de déterminer.

Pour faire cette détermination, on substitue au sujet soumis à i l'expérience un bec qui brûle une quantité déterminée d'hydro gène pur pendant un temps connu, de telle sorte qu'on puisse, , d'après la valeur de la chaleur de combustion de l'hydrogène, cal culer la quantité de chaleur engendrée sous la cloche pendant uni temps quelconque. Les niveaux du liquide manométrique seront t encore stationnaires lorsque la quantité de chaleur q\ perdue par le rayonnement de la paroi extérieure de 1 pendant le temps f, » sera égale à la chaleur dégagée pendant le même temps par la combustion de l'hydrogène.

Soient 6 et 6' les excès, dans chacune des expériences précé dentés, de la température de l'espace 1 sur la température ambiante. On aura, d'après la loi du refroidissement :

d'où l'on tirera q si l'on connaît q\ 6et0'. Or, ces deux excès se< calculent d'après la température de la pièce dans laquelle l'appa-' reil est disposé et d'après les températures stationnaires de l'espacei 1, températures déduites, comme dans tout thermomètre à air, de^ la dilatation de la masse gazeuse mesurée par les changemeatsî de niveau du liquide manométrique.

Ajoutons qu'afin de soustraire les indications du thermomètre

GALORIMÉTRIE ANIMALE.

à air à l'influence des variations barométriques, d'Arsonval a mis la seconde branche du manomètre 4 en communication avec un vaste réservoir 5, dans lequel les variations des niveaux du liquide en 4 n'entraînent que des changements de pression absolument négligeables,

D'Arsonval a très heureusement modifié l'appareil précédent, et réalisé ainsi un calorimètre inscripteur. A cet effet, il emploie deux cloches disposées chacune comme la cloche 2 de la figure 322, aussi identiques que possible, et dont les espaces intercylindriques ommuniquent chacun avec un récipient gazométrique léger en aluminium ; les récipients sont chacun plongés dans une masse I d'eau et suspendus de part et d'autre du point fixe d'un levier du premier genre, dont l'un des bras porte une pointe qui se déplace sur un cylindre enregistreur. Lorsqu'une source de chaleur est introduite sous l'une des cloches, la dilatation de l'air compris dans la double enveloppe fait soulever le récipient en aluminium I correspondant et incliner l'extrémité du levier d'une quantité d'autant plus grande que la dilatation a été plus considérahle.

Les deux cloches étant plongées dans la même enceinte, les indications de l'appareil ne sont nullement influencées par les I variations de la température ambiante.

Calorimètre de Ch. Richet. — La quantité de chaleur fournie à l'appareil est encore déduite de la dilatation d'une masse d'air. Ce calorimètre (fig. 323) est formé de deux hémisphères réunis par une charnière et constitués chacun par un mince tube en cuivre, enroulé en spirale, et débouchant dans un tube unique de caoutchouc qui aboutit à un vase fermé contenant une certaine quantité d'eau. Ce vase est en outre muni d'un tube, sorte de siphon dont la branche extérieure est recourbée de telle sorte qu'il reste constamment amorcé.

Lorsqu'un animal est introduit dans l'espace compris entre les deux hémisphères superposés, la chaleur dégagée, absorbée par les parois du tube de cuivre, fait dilater l'air intérieur de ce tube, cequi entraîne l'écoulement d'un volume d'eau égal à la dilatation du gaz. Un dispositif, que l'on voit sur la figure, permet derecueillir cette eau et d'en mesurer le volume.

Pour établir en quelque sorte la graduation de l'appareil, on introduit dans le calorimètre un poids P d'eau à la température Imbert.— Physique biolog. 5g

CHALEUR

t, et l'on mesure le volume v d'eau écoulé lorsque le poids P d'eau s'est refroidi jusqu'à t'. On admet ensuite que le nombre de calories qui correspond à l'écoulement de l'unité de volume d'eau est égal à

Les indications de cet appareil sont évidemment influencées par

Fig. 323. — Calorimètre de Ch. Richet . ,-:|

les variations de la température ambiante et par celles de la pression atmosphérique.

519. Méthode calorimétrique indirecte.— Cette méthode employée déjà par Lavoisier et Laplace, puis par Dulong et par Despretz, consiste à doser, par exemple, l'oxygène absorbé et l'acide carbonique exhalé par les poumons et par la peau et à déduire de

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