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CALORIMETRIE
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CALORIMETRIE , See also:le nom scientifique pour la See also:mesure See also:des quantités de la chaleur (calor de See also:Lat.), être distingué du See also:thermometry, qui signifie la mesure de la température. Un calorimètre est n'importe quel morceau d'See also:appareil en lequel la chaleur est mesurée. See also:Cette distinction de la signification est purement une question de See also:convention, mais on l'observe très rigidement. Des quantités de la chaleur peuvent être mesurées indirectement par une multitude de moyens en termes de différents effets de la chaleur sur See also:les substances matérielles. Les plus importants de See also:ces effets sont (a) élévation de la température, (b) changement d'état, (c) transformation d'énergie. § 1. L'élévation de la température d'un See also:corps, quand la chaleur est donnée à elle, s'avère en général presque proportionnel à la quantité de la chaleur supplémentaire. La capacité thermique d'un corps est mesurée par la quantité de la chaleur exigée pour soulever sa température un degré, et est nécessairement proportionnelle à la masse du corps pour des corps de la même substance dans les conditions semblables. La chaleur spécifique d'une substance est parfois définie comme capacité thermique de la masse d'unité, mais plus souvent comme rapport de la capacité thermique de la masse d'unité de la substance à cela de la masse d'unité de l'See also:eau à une certaine température See also:standard. Les deux définitions sont identiques, à condition que la capacité thermique de la masse d'unité de l'eau, à une température standard, soit prise comme unité de la chaleur. Mais la chaleur spécifique de l'eau est souvent énoncée en termes de d'autres unités. De toute façon il est nécessaire d'indiquer la température, et parfois également la See also:pression, puisque la chaleur spécifique d'une substance dépend généralement dans une certaine mesure des conditions externes. Les méthodes de mesure, fondées sur l'élévation de la température, peuvent être classées en tant que méthodes thermométriques, puisqu'elles dépendent de l'observation de la variation température avec un thermomètre. Les plus familiers de ces derniers sont la méthode de mélange et la méthode de refroidissement. § 2. La méthode de mélange consiste en donnant la quantité de la chaleur en à mesurer à une masse connue de l'eau, ou une autre substance étalon, contenue See also:navire ou calorimètre de capacité thermique connue, et en observant l'élévation de la température produite, laquelle des données la quantité de la chaleur peut être trouvée comme expliqué dans tous les manuels élémentaires. Cette méthode est le plus généralement la commode et le plus aisément applicable des méthodes calorimétriques, mais elle n'est pas toujours la plus précise, pour différentes raisons. De la chaleur est généralement perdue en transférant le corps de See also:chauffage au calorimètre; cette See also:perte peut être réduite au minimum en exécutant le transference rapidement, mais elle ne peut pas être exactement calculée ou éliminée. De la chaleur est perdue quand le calorimètre est augmenté au-dessus de la température de sa clôture, et avant la température See also:finale est atteint. Ceci peut être rudement estimé en observant le See also:taux de variation température before.See also:and.after l'expérience, et en supposant que la perte de la chaleur est directement proportionnelle à la durée de l'expérience et à l'excès moyen de la température. Il peut être réduit au minimum en faisant le mélange aussi de See also:rapide comme possible, et en employant un See also:grand calorimètre, de sorte que l'excès de la température soit toujours See also:petit. La dernière méthode a été généralement adoptée par J. P. See also:Joule, mais il est alors difficile mesurer l'élévation de la température avec l'exactitude, puisqu'elle est nécessairement réduite dans presque la même proportion que la correction. Il y a, cependant, l'See also:avantage que la correction est rendue beaucoup moins incertaine par ce procédé, puisque la prétention que la perte de la chaleur est proportionnelle à l'température-excès est seulement vraie pour de See also:petites différences de la température. On s'est attendu à ce que See also:Rumford proposé pour éliminer cette correction près commençant par la température initiale du calorimètre autant au-dessous de See also:celle de sa clôture que la température finale soit au-dessus de la même See also:limite. Cette méthode a été très généralement recommandée, mais il est vraiment mauvais, parce que, de bien qu'il diminue l'importance absolue de la correction, elle augmente considérablement l'incertitude elle et donc l'See also:erreur probable du résultat. Le coefficient du chauffage d'un calorimètre quand il est au-dessous de la température de ses environnements est rarement, de si jamais, les mêmes que le coefficient du refroidissement à température élevée, depuis les courants de convection, qui font les la plupart le chauffage ou refroidissement, sont rarement symétriques dans les deux See also:cas, et d'ailleurs, la durée des deux étapes est rarement identique. De toute façon, il est souhaitable de diminuer la perte de la chaleur autant que possible en polissant l'extérieur du calorimètre pour diminuer le See also:rayonnement, et par la See also:suspension il par non See also:conducteur soutient, à l'intérieur d'un cas See also:poli, pour le protéger contre des ébauches. Il est également très important de maintenir les conditions environnantes aussi constantes comme possible dans toute l'expérience. Ceci peut être fixé en employant un grand See also:bain d'eau pour entourer l'appareil, mais dans les expériences de la See also:longue durée il est nécessaire d'employer un régulateur précis de la température. La méthode de traîner le calorimètre avec l'See also:ouate ou d'autres non-conducteurs, qui est souvent recommandée, diminue la perte de la chaleur considérablement, mais la rend très incertaine et variable, et devrait ne jamais être employée dans le travail de la précision. Les mauvais conducteurs prennent tellement See also:longtemps pour atteindre un état d'équilibre que le taux de perte de la chaleur dépend à tout moment de l'See also:histoire passée davantage que sur la température du calorimètre à l'See also:heure actuelle. Une objection plus sérieuse à l'utilisation du ralentissement de cette sorte est le danger de son humidité absorbante. La moindre trace de l'humidité dans le ralentissement, ou de l'humidité a condensé sur la See also:surface du calorimètre, peut produire la perte sérieuse de la chaleur par évaporation. C'est une autre objection à la méthode de Rumford de refroidir le calorimètre au-dessous de la température environnante avant de commencer. Parmi des difficultés mineures de la méthode peut être mentionnée l'incertitude of de de la capacité thermique le calorimètre et agitateur, et de la See also:partie immergée du thermomètre. Ceci est généralement calculé en assumant des valeurs pour le détail chauffe des matériaux obtenus par expérience entre le See also:loo° C. et 20° C. Since que le détail chauffe de la plupart des métaux augmentent rapidement avec l'élévation de la température, les valeurs ainsi obtenu sont généralement trop hauts. Elle est la meilleure pour rendre cette correction aussi petite comme possible en employant un grand calorimètre, de sorte que la masse de l'eau soit grande proportionnellement à celle du métal. Les difficultés analogues surgissent dans l'application d'autres méthodes calorimétriques. L'exactitude du travail dans chaque cas dépend principalement la compétence et ingéniosité de l'experimentalist en concevant des méthodes d'éliminer les diverses See also:sources d'erreur. La See also:forme d'appareil habituellement adopté pour la méthode de mélanges est celle de See also:Regnault avec de légères modifications. et des figures et les descriptions sont données dans tous les manuels. Parmi la méthode spéciale, qui plus See also:tard ont été développés il y a de deux qui méritent la mention comme différant en principe du See also:type See also:commun. Ce sont (i) la méthode See also:constante de la température, (2) la méthode continue d'écoulement. N. Hesehus (See also:Jour. Phys., 1888, vii. a proposé la méthode constante de la température de mélanges p. 489). De l'eau froide à une température connue est ajoutée au calorimètre, juste après la chute dans de la substance de chauffage, à un tel taux quant à la subsistance la température de la constante de calorimètre, de ce fait éliminant les corrections pour l'équivalent de l'eau le calorimètre et la perte See also:externe de la chaleur. Le calorimètre est entouré par une See also:air-veste reliée à une mesure de pétrole qui indique n'importe quelle petite variation température dans le calorimètre, et permet au manipulateur d'ajuster l'See also:approvisionnement en eau froide pour le compenser. L'appareil comme disposé par F. A. Waterman est montré dans fig. I (See also:revue See also:physique, 1896, iv. P. Y6i). A est le See also:tube, le B l'air-veste et le L calorimétriques ~ la mesure. H est un réchauffeur électrique d'cUw pour soulever le corps à une température appropriée, qui peut balancer dans l'See also:endroit directement au-dessus du calorimètre. W est un bidon conique contenant l'eau o refroidie par la See also:glace I presque aussi, qui est balancée au-dessus le calorimètre de dès que le corps chaud sera présenté et le réchauffeur enlevé. L'écoulement d'eau froide { s réglé par un See also:robinet S avec une longue poignée 0, et sa température est pris par un thermomètre sensible avec son ampoule chez See also: V. Boys (Prot. R.s., 1906; A. 77, p. I22). Les produits de chauffage de la combustion du brûleur B empiètent sur une boîte H en métal, par laquelle l'eau circule, et puis passent en See also:bas et à l'extérieur par un refroidisseur en See also:spirale qui les ramène pratiquement à la température atmosphérique. Un See also:courant d'eau régulier entre dans l'appareil par le thermomètre O d'apport, B _ J traverse les refroidisseurs en spirale N et M, et finalement par la boîte H, où elle est bien mélangée avant de passer le thermomètre P. de See also:sortie dès qu'un état d'équilibre sera atteint, la différence de la température entre la sortie et les thermomètres d'apport, multipliée par le courant de l'eau en grammes par See also:minute donne la chaleur par minute fournie par la combustion. On observe simultanément le courant de gaz par un mètre approprié, que, avec des corrections subsidiaires pour la pression, la température, &See also:amp;c., donne aux données nécessaires pour déduire la valeur calorifique. Un calorimètre continu d'écoulement a été employé par l'auteur pour des quantités de mesure de la chaleur données par la See also:conduction (voir le CoNDUCTION DE LA CHALEUR), et également pour déterminer la variation de la chaleur spécifique de l'eau. Dans derniers les courants réguliers de l'See also:affaire deux de l'eau aux différentes températures, l'o° et le too° de parole sont passés par un égaliseur, et la température résultante mesurée sans mélanger les courants, qui alors sont séparément déterminés en pesant. C'est une méthode très bonne de comparer le détail See also:moyen chauffe plus de deux gammes de la température telles qu'o-50, et 50-too, ou o-20 et 20-ô, mais il n'est pas aussi approprié comme méthode électrique décrite ci-dessous pour obtenir la chaleur spécifique réelle à un See also:point quelconque de la See also:gamme. § 3. La méthode d'exemple commun de Cooling.A de cette méthode est la détermination de la chaleur spécifique d'un liquide en remplissant petit calorimètre de liquide, en le soulevant à une température commode, et puis en le plaçant pour se refroidir dans une clôture à une température régulière, et en observant le See also: La méthode de méthodes de See also:Fusion.The selon le changement de l'état sont théoriquement la plus See also:simple, puisqu'ils n'impliquent nécessairement aucune référence au thermometry, et on peut complètement éliminer les corrections pour la perte externe de la chaleur et pour la capacité thermique des navires contenants. Elles néanmoins présentent des difficultés particulières et des limitations, qui rendent leur application See also:pratique plus ennuyeuse et plus incertaine qu'est habituellement supposé. Elles dépendent du fait expérimental qui la quantité de la chaleur exigée pour produire un changement donné d'état (par exemple pour convertir un See also:gramme de glace à o° C. en eau à o° C., ou un gramme de l'eau à too° C. en See also:vapeur à too° C.) est toujours le même, et c'il faut aucune variation température pendant le See also:processus. Les difficultés des surgissent en liaison avec la détermination des quantités de glace fondues ou des cuisent condensé, et en mesurant la chaleur latente la fusion ou la vaporisation en termes de d'autres unités pour la comparaison des observations. Les formes plus tôt de glace-calorimètre, ceux du See also:noir, et See also:Laplace du et See also:Lavoisier, étaient inutiles pour le travail de la précision, à cause de, l'impossibilité d'estimer exactement la quantité de l'eau adhérant à gauche à la glace dans chaque cas. Cette difficulté a été surmontée par l'invention du calorimètre de See also:Bunsen, dans lequel la quantité de glace fondue est mesurée en observant la diminution du See also:volume, mais l'emploi réussi de cet See also:instrument exige la compétence considérable dans la manipulation. La gaine de la glace entourant l'ampoule doit être suffisamment continue pour empêcher l'évasion de la chaleur, mais elle ne doit pas être si pleine quant au See also:risque de produit de See also:contrainte. Il est difficile fixer l'état idéal. Dans l'utilisation pratique de l'instrument il n'est pas nécessaire de savoir la chaleur latente de la fusion de la glace et le changement du volume qui se produit sur la See also:fonte; il est suffisant de déterminer le changement du volume par calorie, ou la quantité de See also:mercure qui est dessiné dans l'ampoule de l'appareil par unité de la chaleur supplémentaire. Ceci peut être déterminé par un See also:calibrage See also:direct, en insérant une quantité connue de l'eau à une température connue et en observant la contraction, ou en pesant le mercure dessiné dans l'appareil. Afin d'être indépendant de l'exactitude du thermomètre utilisé pour observer la température initiale de l'eau présentée, il a été habituel pour utiliser l'eau aux oeufs de See also:poisson C., adoptant comme unité de la chaleur "la calorie See also:moyenne," qui est l'un-centième partie de la chaleur indiquée vers le haut par un gramme de l'eau dans le refroidissement du too° au See also:poids de C. The d'o° de mercure correspondant à la calorie moyenne a été déterminée avec soin considérable par un See also:certain nombre d'observateurs bien habiles dans l'utilisation de l'instrument. Ce qui suit sont une partie de leur results:Bunsen, 15,41 mgm.; Velten, 15,47 mgm.; Zakrevski, 15,57 mgm.; Staub, mgm 15,26. L'explication de ces anomalies dans la constante fondamentale est pas du tout claire, mais ils peuvent être pris comme See also:illustration des difficultés de la manipulation assistant à l'utilisation de cet instrument, à laquelle la référence a été déjà faite. Il n'est pas possible de déduire une valeur plus satisfaisante la chaleur latente et le changement de la densité, de parce qu'il est très difficile déterminer ces constantes. Ce qui suit sont certaines des valeurs déduites par des experimentalists bien connus pour la chaleur latente de fusion:Regnault, 79,06 à 79,24 calories, corrigées par Person à 79,43; Personne, 79,99 calories; See also:Hess, 80,34 calories; Bunsen, calories 8o•025. Regnault, personne et Hess ont utilisé la méthode de mélange qui est probablement le plus précis pour le See also:but. La personne et le Hess ont évité l'erreur de l'eau collant à la glace en employant la glace sèche aux diverses températures au-dessous de l'o° C., et en déterminant la chaleur spécifique de la glace aussi bien que la chaleur latente de la fusion. Ces anomalies, pourraient, aucun doute, être en partie expliqué par des différences dans les unités utilisées, qui sont quelque peu incertaines, car la chaleur spécifique de l'eau change rapidement à proximité de l'o° C; mais faisant toute l'See also:allocation due pour ceci, il See also:reste évident que la méthode de glace-calorimetrie, malgré sa simplicité théorique, présente des difficultés graves dans sa application pratique. Un des difficultés en chef dans l'utilisation pratique de Bunsen calorimètre est le See also:mouvement continu et souvent irrégulier de la See also:colonne de mercure due à de légères différences de la température, ou pression entre la glace dans de du du calorimètre et le bain de glace dans lequel elle est immergée. C. V. Boys (Phil. mag., 1887, See also:vol. 24, p. 214) a prouvé que ces effets pourraient être très considérablement réduits en entourant le calorimètre avec un tube externe, de sorte que l'intérieur de glace ait été séparé de la glace dehors par un See also:espace aérien ce qui réduit considérablement le passage See also:libre de la chaleur. L'auteur a constaté que des résultats très bons peuvent être obtenus en joignant le calorimètre dans une veste de vide (comme illustré dans fig. 3), qui élimine pratiquement la conduction et la convection. Si la veste de vide est argentée à l'intérieur, le rayonnement également est réduit à tel point que, si le vide est vraiment bon, le bain externe de glace peut être distribué avec pour la majorité de buts. Au See also:lieu de si l'ampoule intérieure est remplie de mercure l'eau et la glace, les mêmes réponses d'See also:arrangement admirablement comme calorimètre de See also:Favre et de Silbermann, pour mesurer de petites quantités de la chaleur par l'expansion de FTC 3 le mercure. La question a été soulevée par E. L. See also:Nichols (inverseur vol. 8, See also:janvier 1899 de Phys.) s'il peut ne pas y avoir différentes modifications de glace avec différentes densités, et différentes valeurs de la chaleur latente de la fusion. Il a trouvé pour la étang-glace normale une densité 0,9179 et pour la glace artificielle 0,9161. J. See also:Vincent (Phil. Trans. A. 198, p. 463) a également trouvé un 91õ de densité pour la glace artificielle, qui est probablement presque tout à fait correcte. Si de telles See also:variations de densité existent, elles peuvent présenter une certaine incertitude en valeurs absolues des résultats obtenus avec le calorimètre de glace, et peuvent expliquer certaines des anomalies au-dessus d'énuméré. § 5. La méthode de condensation était première avec succès appliquée par J. Joly dans la construction de son calorimètre de vapeur, dont une description complète sera trouvée dans les manuels. Le corps à examiner est placé dans une mesurer-See also: The de roo° dépendent de la valeur assumée pour la chaleur latente de la vapeur, que Joly prend en tant que 536,7 calories, après Regnault. Joly lui-même a déterminé la chaleur spécifique moyenne de l'eau entre 12° et oeufs de poisson C. par cette méthode, en termes de chaleur latente de vapeur comme au-dessus de donné, et trouve le résultat •9952. de supposer entre que la chaleur spécifique moyenne de l'eau 12° et 1o0° est vraiment 1.00Ii en termes de calorie à 20 C. (voyez le See also:tableau, le p. 66), la valeur de la chaleur latente de la vapeur aux oeufs de poisson C., comme déterminé par Joly, soyez 5ô•2 en termes de même unité. La calorie utilisée par Regnault est dans une certaine mesure incertain, mais la différence est à peine au delà des erreurs probables de l'expérience, puisqu'il s'avère des résultats des expériences récentes que Regnault a fait une erreur du même See also:ordre dans sa détermination de la chaleur spécifique de l'eau à 100° C. § 6. Méthode générale de l'énergie Methods.The troisième de calorimetrie, cela basée sur la transformation d'un autre genre d'énergie dans la forme de la chaleur, See also:repos selon le principe général de la conservation de l'énergie, et sur le fait expérimental que toutes autres formes d'énergie sont aisément et complètement convertibles en forme de la chaleur. Il est donc souvent possible de mesurer des quantités de la chaleur indirectement, en mesurant l'énergie See also:sous une autre forme et puis en la convertissant en chaleur. En plus de son grand intérêt théorique, cette méthode possède l'avantage d'être fréquemment la plus précise dans l'application pratique, puisque de l'énergie peut plus exactement être mesurée sous d'autres formes que dans cela de la chaleur. Les deux variétés les plus importantes de la méthode sont (a) mécanique, et (b) élém. élect.. Ces méthodes ont atteint leur développement plus élevé en liaison avec la détermination de l'équivalent mécanique de la chaleur, mais elles peuvent d'être appliquées avec le grand avantage en liaison avec d'autres problèmes, tels que la mesure de la variation de la chaleur spécifique, ou de latent chauffent la fusion ou la vaporisation. § 7. 
L'équivalent mécanique de l'expression "équivalent mécanique de Heat.The de la chaleur" est quelque peu See also:vague, mais a été sanctionné par longue utilisation. Il est généralement utilisé pour dénoter le nombre d'unités travail mécanique ou énergie qui, de le moment où complètement converti en chaleur sans perte, serait exigée pour produire une unité de la chaleur. La valeur numérique de l'équivalent mécanique dépend nécessairement des unités particulières la chaleur et travail d'utilisé dans la comparaison. L'ingénieur See also:britannique préfère énoncer des résultats en termes de livres-See also:pied de travail dans n'importe quelle See also:latitude commode par See also:livre-degré-Fahrenheit de la chaleur. L'ingénieur See also:continental préfère des kilogrammetres par kilogramme-degré-centi-catégorie. Pour l'See also:usage scientifique le système de C.g.s. de l'expression en ergs par gramme-degré-centigrade, ou "calorie," est le plus approprié, en tant qu'étant indépendant de la valeur de la pesanteur. Une unité plus commode travail ou énergie, dans la pratique, à cause de la petite See also:dimension de l'erg, est du Joule, qui est égal à l'io• 7 ergs, ou d'un See also:watt-deuxième d'énergie électrique. À cause sa convenance pratique, et son relation étroite aux unités électriques internationales, le Joule a été recommandé par l'See also:association britannique pour l'See also:adoption comme unité absolue de la chaleur du. D'autres unités pratiques commodes de la même sorte seraient le watt-heure, de 3600 Joules, qui est du même ordre de grandeur que la kilocalorie, et le kilowatt-heure, qui est l'unité commerciale ordinaire de l'énergie électrique. § 8. Les premiers travaux de Joule.The du Joule sont maintenant principalement d'intérêt See also:historique, mais ses en termes de mesures postérieures en 1878, qui ont été entreprises sur une plus grande échelle, adoptant la méthode de G. A. Hirn's de mesurer le travail dépensé couple et nombre de révolutions, possèdent toujours la valeur en tant qu'évidence expérimentale. Dans les ces fig. d'experiments(see 4) les palettes ont été tournées à la See also:main à une telle See also:vitesse quant au produit un See also:couple constant sur le calorimètre h, qui a été See also:soutenu sur un See also:flotteur W dans un navire de l'eau v, mais ont été gardées au repos par les couples dus à une paire de poids k d'égale suspendus des See also:cordes fines passant autour de la circonférence d'une roue horizontale attachée au calorimètre. Chaque expérience durée environ See also:quarante minutes, et l'élévation de la température produite étaient presque calorimètre de 3° C. The contenu environ 5 kilogrammes de l'eau, de sorte que le taux de chaleur-fournissent ait été environ 6 calories par seconde. Le résultat final du Joule était 772,55 livres-pied à Manchester par poun 1-degree-See also:Fahrenheit à une température de 62° F., mais les différentes expériences ont différé près pas moins 1 %. ce résultat dans la mesure de C.g.s. est équivalent à 4,177 Joules par calorie à 16.5° C., sur l'échelle du thermomètre du mercure du Joule. Ses thermomètres ont été plus tard corrigés à la See also:balance de See also:Paris par A. Schuster en 1895, qui a eu l'effet de ramener la figure ci-dessus à 4,173. § 9. See also:Rowland.About le même temps H. A. Rowland (Prot. See also:Amer. See also:Acad. xv p. 75, 188o) répété l'expérience, utilisant la même méthode, mais employant un plus grand calorimètre (environ 8400 grammes) et un See also:moteur de pétrole, afin d'obtenir un plus grand taux du chauffage (environ 84 calories par seconde), et réduire l'importance de la correction incertaine pour la perte externe de la chaleur. L'appareillage de Rowland est montré dans fig. 5. Le calorimètre a été suspendu par un fil d'See also:acier, dont la torsion a fait l'écurie d'équilibre. Le couple a été mesuré par les poids 0 et P suspendu par les See also:rubans en See also:soie passant au-dessus des poulies n et arrondit le See also:disque kilolitre. La See also:puissance a été transmise aux palettes par les couronnes coniques f, g, See also:tournant un See also:axe passant par une boîte de bourrage au fond du calorimètre. Le nombre révolutions et l'élévation de la température ont été enregistrés sur un See also:tambour de See also:chronographe. Il a prêté une plus grande See also:attention à la question importante du thermometry, et a prolongé le sien See also:recherche sur un éventail beaucoup de la température, à savoir 5° aux expériences de 35° C. His a indiqué pour la première fois une diminution dans la chaleur spécifique de l'eau avec l'élévation de la température entre 0° et le ó° C., s'élevant à quatre parts dans 10,000 par 1 thermomètres de C. His de ° ont été comparés à un thermomètre de mercure normalisé à Paris, et à un thermomètre de See also:platine normalisé par Griffiths. Le résultat devait réduire le coefficient de la diminution de la chaleur spécifique à 15° C. par presque une moitié, mais la valeur absolue à 20° C. est pratiquement inchangée. A ainsi corrigé ses valeurs sont comme suit: La température. des Joules de 10° 15° 20° 25° 30° 35° par calorie 4,197 4,188 4,181 4,176 4,175 4,177 ceux-ci sont exprimés en termes de balance d'hydrogène, mais la différence de la balance d'See also:azote est si petite quant à soit dans les See also:limites de l'erreur expérimentale dans ce cas See also:particulier. Rowland lui-même a considéré comme étant ses résultats probablement corrects à une See also:part dans 500, et a supposé que la plus grande See also:configuration d'incertitude dans la comparaison de la balance de son thermomètre de mercure avec le thermomètre d'air. La correction suivante, cependant non effectuée strictement dans les conditions de l'expérience, montrées que l'ordre de l'exactitude de son travail au sujet du See also:milieu de la gamme de 15° à 25° était au moins r courtisent dedans, et probablement 1 de 2000. À 30° il a considéré à que, dû l'importance croissante et incertitude de la correction de rayonnement, il "pourrait y a une petite erreur dans la direction de rendre l'équivalent trop grand, et à que la chaleur spécifique pourrait continuer à diminuer au ô° égal C." Les résultats considérés concernant la variation de la chaleur spécifique de l'eau sont montrés dans le Rowland marqué par courbe dans fig. 6. § à. See also:Osborne See also:Reynolds et W.H.Moorby (Phil. trans., 1897, P.381) a déterminé l'équivalent mécanique de l'unité thermique moyenne entre le See also:frein See also:hydraulique d'o° et too° C., sur une échelle très grande, avec de See also:Froude-Reynolds et un vapeur-moteur trop de puissance en chevaux. Ce frein est pratiquement un calorimètre de Joule, ingeniously conçu pour battre l'eau d'une telle façon quant à développent la plus grande possible résistance. L'admission de l'eau à l'o° C. au frein a été commandée à la main d'une telle façon quant à la subsistance la sortie presque au bouillir-point, la quantité de l'eau dans le frein exigé pour produire un couple constant réglé automatiquement, pendant que la vitesse changeait, par une See also:valve fonctionnée à côté du levage du See also:levier pesé attaché au frein. a. See also:RAM de ''d'o° le 4900 de Pil \ ® ]00. 4,1580 L'illustration d'See also:accompagnement (fig. 7) See also:montre que le frein a traîné avec l'ouate, et le levier 4-ft. auquel les poids sont suspendus. La puissance du frein peut être estimée par comparaison avec la See also:taille de la See also:poulie de See also:corde vue derrière elle sur le même axe. Avec 300 livres sur un levier 4-ft. à 300 révolutions par minute, le taux de génération de la chaleur était environ 12 kilo-calories par seconde. Malgré la gamme étendue de la température, la correction pour la perte externe de la chaleur s'est élevée seulement à 5%, avec le frein découvert, et a été réduite à moins de 2 % par le ralentissement. C'est l'avantage spécial de travailler si à grand une balance avec si rapide une génération de la chaleur. Mais, pour la même See also:raison, la méthode présente nécessairement les difficultés particulières, qui n'ont pas été surmontées sans grandes douleurs et ingéniosité. Les See also:principales difficultés ont résulté de l'humidité dans le ralentissement qui a rendu nécessaire le rejet de plusieurs épreuves, et de l'air dissous dans l'eau, causant la perte de la chaleur par la formation de la vapeur. À côté de la perte de rayonnement, la correction la plus incertaine était celle pour la conduction de la chaleur le See also:long de l'axe 4-in.. On a éliminé ces pertes aussi loin que possible en combinant les épreuves dans les paires, avec différentes charges sur le frein, supposant que la chaleur-perte serait la même dans les épreuves See also:lourdes et légères, à condition que la température externe et le gradient dans l'axe, comme estimé à partir de la température des See also:roulements, aient été identique. Les valeurs déduites de cette manière pour l'équivalent ont convenu aussi étroitement que pourrait être prévue considérant l'impossibilité de régler l'état externe la température et l'humidité avec n'importe quelle certitude dans une See also: On éliminerait approximativement ces variations, autant qu'elles étaient à caractère purement accidentel, sur le moyen d'un grand nombre d'épreuves, de sorte que l'exactitude du résultat final soit d'un ordre plus supérieur que pourraient être impliquées d'une comparaison des paires séparées d'épreuves. De grandes douleurs ont été prises pour discuter et éliminer toutes les sources d'erreur constante qui pourraient être prévues. Les résultats des épreuves légères avec 400 f t.-pounds sur le frein diffèrent légèrement de ceux avec le boo ft.-pounds. Ceci pourrait être simplement accidentel, ou il pourrait indiquer une certaine différence constante en conditions exigeant davantage de recherche. Il aurait été souhaitable, si possible, pour avoir essayé l'effet d'une gamme plus étendue de variation des conditions expérimentaux de la See also:charge et la vitesse, en vue de détectent l'existence des erreurs constantes; mais dû aux limitations a imposé par l'utilisation d'un vapeur-moteur, et la difficulté de fixer des états réguliers de See also:courir, ceci avérés être impossible. Il ne peut y avoir aucun doute, cependant, entre que le résultat final est la détermination directe la plus précise de la valeur de la calorie moyenne l'o° et trop le C. dans les unités mécaniques. Exprimé en Joules par calorie le résultat est 4,1832, qui est d'See also:accord très étroitement avec la valeur trouvée par Rowland pendant que le moyen sur la gamme 15° à la valeur 4,183 de 20° C. The est indépendamment confirmé d'une façon remarquable par les résultats de la méthode électrique décrite ci-dessous, qui donnent 4,185 Joules pour la calorie moyenne, si la valeur de Rowland est assumée comme point de départ, aride pris pour être les Joules 4.18o au ò° C. § 11. La valeur électrique de Methods.The des unités électriques internationales par ce temps a été tellement exactement déterminée dans la mesure absolue qu'ils ont les moyens très un bon, bien qu'indirects, méthode de déterminer l'équivalent mécanique de la chaleur. Mais, tout à fait indépendamment de ceci, les méthodes électriques possèdent la plus grande valeur pour la calorimetrie, à cause le service et exactitude de régler et de mesurer la quantité de la chaleur fournie par un courant électrique. La génération de friction de la chaleur dans un fil métallique donnant un courant peut être mesurée dans diverses manières, qui correspondent aux méthodes légèrement différentes. Par la See also:loi d'See also:Ohm's, See also:mi par la définition de la différence la pression ou potentiel, nous obtenons les expressions alternatives suivantes pour la quantité de la chaleur H en Joules produits en secondes du temps un T par un courant des ampères de C entrant dans un fil des ohms de la résistance R, la différence du potentiel entre les extrémités du fil étant de E = de volts électriques de See also: La résistance R était environ 9 ohms, et la différence potentielle E a été changée de trois à six cellules de Clark, donnant un taux de chaleur-fournissent environ 2 à 6 See also:watts. L'équivalent de l'eau du calorimètre était environ 85 grammes, et a été déterminé en changeant la quantité de l'eau de 140 à 260 ou 280 grammes, de sorte que les résultats finals aient dépendu d'une différence dans le poids de l'eau de 1ò à 140 grammes. La gamme de la température dans chaque expérience était 14° à 26° C. The on a observé que le taux d'élévation avec un thermomètre de mercure normalisé par comparaison avec un thermomètre de platine dans les conditions de l'expérience. La période de passer chaque See also:division a été enregistrée sur un chronographe électrique. La durée d'une expérience a changé d'environ 30 à 70 minutes. Des observations spéciales ont été faites pour déterminer les corrections pour la chaleur assurée par l'agitation, et cela perdue par le rayonnement, dont chacune s'est élevée à environ à % de chaleur-fournissent. Le calorimètre C, fig. 8, a été doré, et complètement entouré par une clôture en acier See also:nickel-plaquée B, formant l'ampoule d'un thermo-régulateur de mercure, immergée dans un grand bain d'eau a maintenu à une température constante. Malgré les grandes corrections les résultats étaient extrêmement conformés, et la valeur du température-coefficient de la diminution de la chaleur spécifique de l'eau, déduite de la variation observée du taux d'élévation à différents See also:points de la gamme 15° à 25°, étés d'accord avec la valeur a plus tard déduit de l'excédent des expériences de Rowland la même gamme, quand ses thermomètres ont été réduits à la même balance. Le résultat final de Griffiths pour la valeur moyenne de la calorie sur cette gamme était de 4,192 Joules, prenant l'cE.m.f. de la See also:cellule de Clark à 15° C. à être de 1,,4342 volts. La différence de la valeur de Rowland, 4,181, a pu être expliquée près supposant l'cE.m.f. les cellules de Clark pour avoir en réalité été de 1,4323 volts, ou environ 2 millivolts moins que la valeur assumée. Griffiths s'est plus tard appliqué la même méthode à la mesure de la chaleur spécifique de l'See also:aniline, et la chaleur latente de la vaporisation le benzène et l'eau. § 13. Méthode de Schuster et de Gannon.The utilisée par A. Schuster et W. Gannon pour la détermination de la chaleur spécifique de l'eau en termes d'unités électriques internationales (Phil. Trans. A, 1895, p. 415) correspondu à l'expression ECT, et différé dans beaucoup de détails essentiels de celui de Griffiths. Le courant par une résistance de platinoid d'environ 31 ohms dans un calorimètre contenant 1500 grammes de l'eau a été réglé de sorte que la différence potentielle sur ses bornes ait été égale à celle du bureau de commerce vingt des cellules de Clark en série. La durée d'une expérience était environ See also:dix minutes, et le produit le courant moyen et le temps du, à savoir CT, a été mesuré par le poids d'See also:argent déposé dans un voltameter, que le V. ámounted à environ 0,56 grammes. L'incertitude due à la correction pour l'équivalent de l'eau a été réduite au minimum en le rendant petit (environ 27 grammes) en comparaison du poids de l'eau. La correction pour la perte externe a été réduite en utilisant une petite élévation de la température (seulement 2.22°), et en faisant le taux de chaleur-fournissez relativement rapide, presque 24 watts. L'enroulement de platinoid a été isolé de l'eau par le See also:vernis de See also: Callendar et H. T. See also:Barnes (Brit. Assoc. Les rapports, 1897 et 1899) ont adopté une méthode entièrement différente de calorimetrie; aussi bien qu'une méthode différente de mesure électrique. En termes d'à un un courant régulier de liquide, des grammes de Q par seconde, de la chaleur spécifique, des Joules de Js par degré, traversant un tube fin, A B, fig. 9, est chauffés par un courant électrique régulier pendant son passage par le tube, et la différence de la température font entre l'affluant et le liquide outflowing est mesuré par une See also:lecture simple avec une paire sensible de thermomètres différentiels de platine A et différence de B. The du potentiel E entre les extrémités du tube, et le courant électrique C par lui, sont mesurés sur un potentiomètre exactement calibré, cellule de Clark et résistance standard. Si le See also:MOIS est la perte de rayonnement en watts que nous avons l'équation, EC=JsQde+hdo. . . (2). L'avantage de cette méthode est que toutes les conditions sont régulières, de de sorte que les observations puissent être poussées à la limite l'exactitude et le sensitiveness de l'appareil. L'équivalent de l'eau du calorimètre est peu important, puisqu'il n'y a aucune variation température appréciable. La chaleur-perte peut être réduite à un minimum en enfermant le couler-tube dans une veste de See also:verre hermétiquement scellée de vide. L'agitation est effectuée en faisant circuler l'eau d'en spirale autour des ampoules les thermomètres et le conducteur de chauffage comme indiqué dans la figure. Les conditions peuvent être très facilement changées par un éventail. Le hdo de chaleur-perte est déterminé et éliminé en changeant de l'écoulement le liquide et le courant électrique simultanément, d'une telle façon quant à bloqué approximativement la même élévation de la température pour deux valeurs largement différentes ou plus de l'écoulement du liquide. Un exemple pris de l'électricien, See also:septembre 1897, d'un des expériences les plus tôt par cette méthode sur la chaleur spécifique du mercure rendra la méthode plus claire. Le couler-tube était au sujet du mètre de r long et See also:minim de I. de diamètre, lové dans une spirale courte à l'intérieur de la veste de vide. L'information et commentaires additionnelsIl n'y a aucun commentaire pourtant pour cet article.
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