MESURE DU CALORIQUE SPÉCIFIQUE

296. On entend par calorique spécifique les quantités diverses de calorique qui paraissent exister dans des poids égaux de différons corps qui se trouvent à la même température , ou qui agissent de la même manière sur le thermomètre. On nomme capacité calorique la faculté que possèdent ainsi les divers corps , de contenir , sous la même température , des quantités différentes de calorique. On compare , en cela , les corps h des vases de capacités trèsdifférentes , qui communiquent entr’eux, cl dans lesquels un liquide se met partout au même niveau , quoique les petits vases en contiennent très-peu , comparativement aux grands vases.

11 est facile de s’assurer que les différens corps n’ont pas la même capacité calorique. En effet, si l’on mêle un kilogr. d’eau à 5o° avec un kilogr. d’huile de haleine h ioo°, le mélange se trouvera h 67°; tandis qu’il devrait se trouver à 7 5. Ainsi, l’eau aura gagné 170 de température, et l’huile en aura perdu 55. Or, comme les 170 d’élévation de température que l’eau a éprouvés ne peuvent provenir que des 55° que l’huile a perdus, il s’ensuit qu’une quantité de calorique qui élève l’huile à 55°, n’élève l’eau qu’à 17°. On dit alors que la capacité calorique de l’eau est à-peu-près double de celle de j’huile. Ces différences sont quelquefois encore beaucoup plus saillantes ; car si l’on mêle 1 kilogr. d’eau à 54° avec un kilogr. de mercure à o° , le mélange se trouvera à 55°; en sorte qu’il aura suffi du calorique qui produit un seul degré de température dans l’eau, pour en produire 55 dans le mercure.

Les faits que nous venons de citer se trouvant dans le

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même cas que lus poids spécifiques, el n’indiquant (pie des rapports entre les quantités de calorique qui élèvent différons corps à la même température , il a fallu adopter une unité de comparaison , et on est convenu de désigner par i,oco le calorique spécifique de l’eau ou de l’air, suivant que l’on adopte l’un de ces deux corps pour lui comparer les autres.

Nous indiquerons d’abord les différentes méthodes de déterminer le calorique spécifique; nous donnerons ensuite les lois générales qu’on a pu reconnaître jusqu’à présent , et enfin les résultats d’expériences les plus dignes de confiance.

La première méthode qui ait été employée pour déterminer le calorique spécifique des corps , est celle de Black et de Craxvford , qui consiste à multiplier des expériences semblables à celles que nous venons d’indiquer , c’est-àdire, à mêler des poids connus de différentes substances à diverses températures , et à noter exactement la température obtenue. Elle n’est jamais précisément la moyenne des deux températures primitives, et la capacité calorique de chaque corps est en raison inverse de la température à laquelle il se trouve après le mélange. Ces expériences exigent que les vases qui contiennent les liquides soient à la même température qu’eux : elles doivent être faites très-rapidement pour éviter les changeinens de tem pérature spontanés; enfin, elles ne peuvent guères s’exécuter que sur des corps liquides.

La seconde méthode a été imaginée et mise en usage par Lavoisier et de Laplace , à l’aide d’un instrument qu’on a nommé calorimètre de glace. Elle est d’une grande importance et fondée sur des principes particuliers.

Nous savons que la glace , pour passer à l’état liquide sans changer de température , absorbe une quantité de calorique qui pourrait élever le même poids d’eau liquide à

77°. D’une autre part, différens corps échauffés h la même température doivent, en se refroidissant jusqu’à zéro, laisser dégager des quantités différentes de calorique , et par conséquent ils sont susceptibles de fondre des quantités différentes de glace. Si donc on pouvait enfermer successivement, par exemple, un kilogr. de merc::re ei un kilogr. d’eau à 3o° dans une sphère creuse de glace, on trouverait , en les laissant refroidir tous deux jusqu’à zéro , que l’eau aurait fondu trente-trois fois plus de glace que le mercure. C’est précisément celte expérience que Lavoisier et de Laplace ont réalisée au moyen de leur calorimètre.

Cet instrument , qui est représenté (fi g- 1 2 1 ) , est composé d’une grande capacité ACDB, qui en contient une plus petite A'C'D'B'. L’intervalle qui sépare ces deux vases est rempli de glace pilée , formant une enveloppe qui s’oppose absolument à ce qu’aucune quantité de calorique pénètre de l’extérieur à l’intérieur de la machine; car ce calorique serait employé à fondre une partie de cette glace sans élever sa température. L’eau qui en résulterait pourrait s’écouler par le robinet R. Au-dedans de cette pre mière enveloppe de glace se trouve placé un vase A 'C D B 7 en grillage, dans lequel on peut déposer le corps chaud après qu’on l’a environné de glace pilée. Un petit couvercle creux ferme la cavité interne et se recouvre de glace; un plus grand couvercle ferme la cavité externe et se recouvre aussi de glace. Dans cet état de choses , si la glace qui environne immédiatement le vase A"C' D" B ' vient à fondre, ce ne pourra être qu’en absorbant le calorique du corps chaud , et l’eau qui en résultera pourra s’écouler par le robinet R, sans communication avec l’enveloppe extérieure.

On conçoit qu’avec une semblable machine on peut mesurer les quantités de glace fondue par toutes sortes de corps chauds , liquides , solides ou même gazeux, et même