Sur la détermination de la chaleur spécifique d'un corps par la méthode des mélanges à température constante

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Submitted on 1 Jan 1888

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Sur la détermination de la chaleur spécifique d’un corps par la méthode des mélanges à température constante

N. Hesehus

To cite this version:

N. Hesehus. Sur la détermination de la chaleur spécifique d’un corps par la méthode des mélanges à température constante. J. Phys. Theor. Appl., 1888, 7 (1), pp.489-494.

�10.1051/jphystap:018880070048901�. �jpa-00238878�

489 donc

Si nous supposons ^cette résultante appliquée ^{à l’élément m/, lié}

solidement à l’élément w, ^la pression électrique ^{en un} point ^{de la}

couche superficielle ^est

en sens inverse de la pression moléculaire ^au même point

La valeur de la tension superficielle résultante est donc

SUR LA DÉTERMINATION ^{DE LA CHALEUR} SPÉCIFIQUE D’UN CORPS PAR LA

MÉTHODE DES MÉLANGES A TEMPÉRATURE CONSTANTE;

PAR M. N. HESEHUS (1).

Si l’on veut déterminer exactement la chaleur spécifique ^d’un

corps par la méthode des mélanges, ^{on est} obligé ^{de tenir} compte de la perte de la chaleur du calorimètre par le rayonnement ^dans l’air environnant.

Ces corrections disparaîtraient d’elles-mêmes s’il était possible

de faire l’expérience par ^la méthode des mélanges ^à température,

constante, égale ^{à la} température ^{de l’air ambiant,.}

Si, par exemple, après avoir introduit le corps chauffe dont ^on

veut déterminer la chaleur spécifique ^{dans le} calorimètre, ^on y versait peu ^à peu de l’eau froide, ^de manière que la température

du calorimètre restât constante pendant ^toute l’expérience, ^non

seulement on éviterait la nécessité de faire la correction pour le rayonnement, ^{mais on} n’aurait pas même besoin de tenir compte

(1) Journal de la ,Société lvhysico-cjtimique russe, novembre 188’7’

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018880070048901

490

de la chaleur spécifique ^du calorimètre. Ainsi, ^au lieu de la for- mule compliquée employée ordinairement, ^{on a} la formule très

simple

où n désigne ^{la masse} de l’eau froide ajoutée prise ^{à la} tempéra-

ture to, t la température ^{constante du} calorimètre, ^{T la} tempéra-

ture du corps, ^{n~2 et c} la masse et la chaleur spécifique ^cherchée

du corps. Dans ^cette expérience, ^{y toute la} chaleur abandonnée par .le corps ^est employée pour l’échauffement ^de l’eau froide ajoutée,

car la température du calorimètre reste constante; donc ^{on n’a} besoin de savoir ni la chaleur spécifique, ^{ni le} poids ^{du calo-} rimètre, ni celui de l’eau qui ^{a été} préalablement ^{versée. Il est}

évident qu’on pourrait aussi faire l’expérience ^en plongeant ^dans

le calorimètre un corps refroidi ^{et en} y ^versant de l’eau chaude.

Il reste à constater qu’il ^est possible d’appliquer ^{cette méthode}

à la pratique, et notamment qu’il ^est possible ^de régler ^{le flux de} l’eau, de manière à rendre la température ^du calorimètre con- stante.

Les expériences préliminaires, ^{faites à ma} demande par Mlle Ser-

dobinsk~~ ^à l’aide d’un calorimètre à air ( 1 ~, ^ont directement démontré qu’il ^est possible d’atteindre le résultat désiré.

Ensuite, ^une expérience ^{a été faite à} l’aide d’un calorimètre ordinaire muni d’un thermoscope ^{à air très sensible à manomètre} rempli ^de naphte, ^au lieu d’un thermomètre à mercure.

Enfin, ^{une série} d’expériences par ^cette méthode a été faite _par des étudiants de l’Université de Saint-Pétersbourg, ^{MM. Kolo-}

mützeff et Harder, ^à l’aide d’un calorimètre à air spécial qu’ils ^ont

construit d’après ^mes conseils. Ce nouvel appareil ^{ne se} distingue

du précédent qu’en ^ce que dans celui-là le ^vase calorimétrique

entoure le réservoir du thermoscope ^à air, ^tandis que dans celui-ci

au contraire le réservoir du thermoscope ^{entoure le vase calori-} métrique. Le nouvel appareil permet d’atteindre des résultats

plus ^exacts et, selon ^mon opinion, ^il correspond complètement ^à

son but.

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(’ ) Journal de la Société ~h~~sico-c7zimi~zce l’usse, t883.

49I Dans ce calorimètre à air le vase où l’on place le corps chauffé

et où l’on verse peu ^à peu l’eau froide ^est formé d’un large ^tube

en laiton muni d’un fond soudé. Ce tube est fixé à l’aide d’un

grand bouchon dans un verre à parois ^très minces, ^{servant de ré-}

servoir au thermoscope ^{à air. Le} bouchon, ^{bien recouvert d’un} mastic, ^bouche hermétiquement ^le bocal, ^{en laissant} passer ^seu- lement le tube latéral du manomètre qui ^{est formé d’un autre tube}

en verre, ^en forme de V, ^{ouvert à ses deux} extrémités et soudé latéralement au tube porté par le bouchon. Une huile de naphte

quelconque, par exemple ^le pétrole ordinaire, ^est employée ^comme liquide manométrique. ^{Un bout de tube en} caoutchouc et une

pince ^{à vis ou à} ressort servent à fermer l’extrémité ouverte du tube du manomètre qui ^{se trouve le} plus près du réservoir. Quand

ce tube est ouvert, le réservoir ^du thermoscope communique ^avec

l’air de la chambre et le manomètre ne fonctionne pas; mais, ^le

tube en caoutchouc étant fermé, ^le liquides ^se déplace ^{dans le}

manomètre à la moindre variation de la température ^de l’appareil

et le déplacement des niveaux du liquide ^{de 1 mm} correspond ^{à la}

variation de la température ^{de o°, o~.}

Pour éviter l’influence de la variation de la température ^{de l’air}

environnant, ^{il faut} placer le calorimètre pendant l’expérience

492

dans un grand ^vase rempli ^{d’eau à la} température ^de la chambre.

Il est évident _que notre calorimètre n’exige pas ^un appareil particulier pour échauffer le corps; ici, ^on l’échauffait tout sim-

plement ^dans de l’eau bouillante ^{et on} le transportait dans le calo- rimètre à l’aide d’un fil de métal peu épais ^{courbé à l’une des}

extrémités en forme de crochet.

Un vase rempli d’eau froide est une des parties essentielles de

notre appareil. On versait de l’eau mêlée avec de la neige pure ^ou

avec de la glace ^{concassée en} petits fragments ^{dans un flacon à}

deux tubulures, dont l’une se trouvait près ^du fond. Les deux tubulures étaient fermées avec des bouchons. Un thermomètre était introduit dans la tubulure supérieure ^et le bouchon inférieur retenait en place ^{un tube de verre réuni à un autre tube} pareil ^à

l’aide d’un court tube en caoutchouc muni d’une pince ^{à ressort;}

le dernier tube en verre portait ^{un bouchon en} liège. ^{Le flacon}

était placé ^{sur une} petite table mobile. Quand ^{il fallait verser de}

l’eau dans le calorimètre, on y plongeait le tube de manière que

son bouchon fermât l’ouverture et l’on pressait ^{le ressort de la} pince ^{avec les} doigts. ^En réglant ^la pression, ^on pouvait faire couler l’eau assez vite ou la faire tomber par gouttes. ^Avec quelque ^habi- tude, ^on parvient ^à régler l’écoulement de l’eau, ^{de sorte} que le manomètre n’indique que des variations insignifiantes, ^{ne dé-}

passant pas ^{2.mm même au} début de l’expérience.

Pour faire l’expérience, ^on procédait dans l’ordre suivant :

1 ° On versait dans le calorimètre une petite quantité ^d’eau prise ^{dans le vase} entouran t le calorimètre.

2° On déterminait le poids ^du calorimètre. Pour cela, ^{on le}

retirait de l’eau et on l’essuyait ^{à sec;} après le pesage, ^on le re-

mettait dans son vase avec de l’eau.

3° On pesait ^le corps dont ^on voulait déterminer la chaleur spé- cifique (in) ^{et on le} plongeait ^au moins pour ^un quart ^d’heure dans de l’eau bouillante (TO).

4° On déterminait la température (t) de l’eau dans le calori- mètre et celle de l’eau dans le flacon (~o)~ ^{en même} temps, ^on remuait à plusieurs reprises l’eau froide mêlée avec de la neige ^et

l’on en faisait écouler une partie ^pour refroidir les tubes.

5° Enfin, ^on transportait bien vite le corps chauffé dans ^le

493 calorimètre où l’on versait en même temps de l’eau froide de ^rna- nière que ^les déplacements ^du liquide ^{dans le manomètre fussent}

aussi insignifiants que possible.

6° Quand la température atteignait l’équilibre ^et que la différence des niveaux du liquide ^{du manomètre restait} pendant quelques

minutes égale ^{à zéro, on retirait le} calorimètre de l’eau, ^{on l’es-} suyait ^{à sec et on le} pesait ^{de nouveau.} L’augmentation ^{de son} poids ^{donnait la} quantité (n~ d’eau froide ajoutée.

Ainsi, ^{on obtenait assez vite toutes les données} nécessaires pour calculer la chaleur spécifique ^d’un corps.

Je citerai, _par exemple, quelques résultats des expériences

faites par ^MM. Kolomiitzeff et Harder avec une pièce ^{de laiton}

pesant 27gr,874. ^On supposait que la température (T) ^{de l’eau}

bouillante était 100° et que ^la température (t 0) ^{de l’eau froide}

était o°, 5. ^La température (t) ^{de l’eau du} calorimètre, ^la _quan-

tité (n) ^d’eau froide que l’on y ajoutait ^{et la valeur de la chaleur} spécifique ^{du laiton (c)} donnée par l’expérience ^{ont été dans dif-}

férents cas :

La valeur _moyenne de c tirée de ces dix résultats est égale ^à

o, og2, et, ^en excluant le résultat évidemtiient erroné du n° 5, ^on

aura

(au ^{lieu de} 0, °94).

Il était intéressant de comparer ^{ces résultats avec les} résultats

obtenus par les étudiants pendant ^{les travaux} pratiques ^{dans le}

cabinet physique de l’Université. Pendant’les ^{deux semestres de}

l’année 1883-1884, ^la _moyenne ^de quinze ^mesures acceptables

494

donne pour la ^valeur moyenne ^{c .-} o, o8g, ^{et la valeur} moyenne des dix meilleurs résultats est c ⁱ 0, °gl. En méme temps, ^{les dif-} férences entre les résultats particuliers ^{dans ce cas sont} beaucoup plus grandes que dans les expériences ^{de MM.} Kolon1iitzeff et

Harder.

A. EFIMOFF. 2014 Contributions à nos connaissances sur le magnétisme ^des gaz;

Journal de la Société physico-chimique russe, ^t. XX; ^I888. (Thèse ^{de doc-} torat ).

L’auteur a entrepris ^{en 1886 et terminé vers la fin de} i 88~ ^une

nouvelle série de dé terminations des constantes magnétiques ^de

divers _gaz avec plus ^de précision ^et dans des limites de pression

et de champ magnétique plus étendues. Sa méthode ne diffère pas

en principe de celle de M. Becquerel. ^Un magnétomètre ^en bronze, capable ^de supporter ^une pression intérieure de 8atm, ^était placé

entre les pôles ^d’un grand électro-aimant, système Plucker. Un tube de verre de 25cm de long ^{et de} ocro,7 ^de diamètre, ^fermé après ^{avoir été} vidé d’air et muni d’un petit ^{miroir, était} suspendu

dans ce magnétomètre ^à l’aide d’un fil à la wollaston, ^en platine

iridié à 5 pour ^{i oo,} long ^{de 25cm. Une vis sans fin} permettai t ^de

faire tourner le point ^de suspension ^du système pour pouvoir ^le

ramener à sa position ^{initiale. La} pression ^{était mesurée} par ^un manomètre métallique préalablement ^{vérifié; trois à} cinq ^accu- mulateurs, système T%veretinolf, ^{ont fourni le courant constant} que l’on ajustait pendant ^les expériences ^à l’aide d’un rhéostat et d’un

ampèremètre Carpentier, préalablement vérifié. Une lunette avec

échelle millimétrique, placée ^à 2m, 9 de distance ^du miroir, ^ser-

vait à déterminer ses déflexions. Le champ magnétique, ^dont

l’intensité allait jusqu’à ^{1600 unités C. G. S., n’étant} point ^uni- forme, ^les angles ^{de déflexion observés étaient} toujours ^moindres

que les angles de torsion nécessaires pour ^ramener le tube dans

sa position initiale. Plusieurs séries d’observations ont fourni à l’auteur les corrections qu’il ^fallait ajouter ^aux déflexions pour avoir les torsions correspondantes. D’ailleurs, ^{la valeur de ces}

corrections était insignifiante ’pour les déflexions moindres que

5o divisions de l’échelle ^{et ne} dépassait ^pas quelques unités pour

les déflexions les plus grandes.