LOIS DU REFROIDISSEMENT

sur le disque de verre o, par son bord usé à l*émeri. Ce manchon porte à sa partie supérieure un robinet auquel s'ajuste un tube de plomb p, que l'on peut mettre en communication avec une machine pneumatique, dont on voit la platine en P.

■aalère d'opérer daus le Tide. — Pour observer les vitesses du refroidissement dans le vide, on commence par échauffer le thermomètre jusqu'à Vébullition du mercure, en le portant sur des charbons ardents, après l'avoir séparé de l'appareil avec le disque de verre o. Des écrans, que l'on voit en e, et qui sont placés au-dessous du disque, o\ servent à le préserver de la chaleur, ainsi que la tige graduée. On replace ensuite le disque en o, on ajuste le manchon T, on fait rapidement le vide dans le ballon, et l'on prend note de l'indication donnée par le tube barométrique b de la machine pneumatique (1, 332).

■anlère d'opérer dans les ^mx. — Pour observer le refroidissement dans un gaz, après avoir procédé comme il vient d'être dit, on introduit le gaz dans le ballon. Ce gaz est recueilli d'avance dans un gazomètre R soutenu par nn contre-poids ; il passe de là, par un tube recourbé t qui s'ouvre au-dessus de l'eau du gazomètre, dans un gros tube m rempli de matières desséchantes, par exemple de chlorure de calcium en petits fragments, et de là se rend par le centre de la platine P dans le ballon B. Afin d'enlever le reste d'air <|ae contient le ballon, on fait de nouveau le vide, puis on fait encore entrer ^ gaz desséché, dont la pression est déterminée au moyen du tube h ou de l'éprouvette de la machine pneumatique. Quand il s'agissait d'opérei* dans l'air, on laissait simplement entrer ce gaz par l'extrémité du tube m, dans lequel il se desséchait. Les dimensions du thermomètre étaient telles que, dans le vide, on pouvait commen<-er les observations à 300° ; dans les gaz, on ne les commençait qu'à 250°, parce qu'il fallait attendre que le gaz eût pris b température du ballon.

léiiiode d'obserTatlon. — L'appareil une fois prêt pour expérimenter dans le vide ou dans un gaz, on observait avec un cathélométre, les températares indiquées par le thermomètre, à des intervalles de temps égaux donnés pv une montre à seconde, l'eau de la cuve étant maintenue à une températare constante. Puis, on divisait la série des observations en plusieurs groupes îo'on représentait chacun par des expressions de la forme AmN+|5<*), qui servaient à calculer les vitesses de refroidissement pour les différents excès de température (782). On prenait des excès variant de 20° en 20°, et l'on opérait successivement avec un thermomètre à boule argentée et le même thermomètre â boule nue.

98S. Correetlons. — 1« La température observée est trop faible, parce que le mercure contenu dans la tige a bientôt pris la température ambiante, inférieure à celle de la boule. Il faut donc ajouter à la température observée, le nombre de degrés correspondant à la dilatation qu'éprouverait le mercure de la tige si on la portait, de la température de l'air ambiant à celle de la boule.

116 chalei;r rayonnantk.

Pour faire cette correction, soit x la température réelle de la boule, T celle qui est indiquée, / celle de Tair extérieur, et V le nombre des divisions de la tige à i° occupées par le mercure. La dilatation du mercure qui occupe ces /' dWisions est /'êiW po"r i° (G99), et pour {x — r), elle est V (x — Oi^. La température cherchée est donc x = l-^i' {x — OôîVô» ^'^'^ 'on lire la valeur de x. Comme T diffère peu de x, on peut remplacer x par T dans le second membre, et la correction devient (' (T — /) -^i^.

S<^ Les vitesses du refroidissement observées sont trop grandes, à cause du mercure froid qui pénètre dans la boule quand le mercure s'y contracte. Connaissant la quantité de mercure introduite et sa température, ainsi que la masse du mercure de la boule et sa température, on évaluait facilement k refroidissement occasionné par ce mélange du mercure venu de la tige.

3<» Toutes les températures ont été ramenées au thermomètre à air, c'està-dire remplacées par celles qu*eût données un thermomètre à air placé dans les mêmes conditions. Nous verrons, en traitant de la dilatation des gaz, comment se fait la transformation.

786. RSFROniissEiEMT DANS LE VIDE. — Lcs vitcsses du refroidissement dans le vide sont affectées d'une petite erreur provenant d'un peu d'air qui reste dans le ballon. On a corrigé les vitesses déduites du calcul, en en retranchant la quantité correspondante à la chaleur enlevée par l'air resté dans le ballon. Cette quantité se calcule, comme nous le verrons, en se servant de la vitesse dans le vide, laquelle est entachée de la petite erreur dont il s'agit;; mais comme la correction est très faible, l'influence de cette erreur est, ici, tout l\ fait insensible.

Les premières expériences ont été faites sur le thermomètre à boule nue- Après avoir formé la série des vitesses de refroidissement pour des excès de^ température variant de ^0° en 20°, on les compare, pour trouver la loi- Une première remarque montre que la température absolue de l'enceinte doitavoir de l'influence sur le refroidissement, pour un môme excès. En effcC soit û cette température, et /-f-O celle du corps qui rayonne dans le vide^ V(t+(i) et F (0) représenteront le rayonnement du corps et relui de l'enceinte». V désignant une fonction inconnue de la température absolue, qui représentr^ la loi du rayonnement. On peut alors, d'après la théorie de l'équilibre mobilr^ de température, admettre que la vitesse de refroidissement est représentée pai ^ la fornnile

Si la loi de Newton était vraie, les fondions F seraient ]U'oportionnclles à leur variable, et égales, l'une à m (f+ô), l'autre à wô, et la vitesse du refroidissement serait mt\ elle serait donc indépendante de la température de l'enceinte. Mais, cette loi n'étant pas exacte, il a fallu chercher celle qui lie les vitesses aux températures absolues de l'enceinte.