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CH.-ED. GUILLAUME. 



LKS IDÉES MODERNES SUR LA THERMOMÉTRIE 



simple et la plus exacte possible de l'échelle ther- 

 modynamique, dans les limites des températures 

 auxquelles la condition d"identité est sufTisammeut 

 remplie. Mais que se passe-l-il lorsqu'on abaisse la 

 température? Le regretté Wroblewski, dans un 

 travail magistral, dont les résultats n'ont été publiés 

 qu'après sa mort, a montré que, à des températures 

 très basses, l'hydrogène suit une loi de compres- 

 sibilité analogue à celle à laquelle obéissent 

 les autres gaz. Le produit /«' diminue d'abord lors- 

 que l'on augmente la pression, puis augmente 

 ensuite, ainsi que le veut la loi de Van der 

 Waals', première approximation après celle de 

 Mariotte. 



Cette constatation ne sutlit pas pour prévoiries 

 erreurs de l'échelle thermométrique donnée par la 

 dilatation de l'hydrogène, et, en attendant que des 

 expérience"s très délicates sur la délente des gaz 

 aient pu être faites, on a eu recours aune méthode 

 empirique pour déterminer le point où l'échelle de 

 l'hydrogène s'écarte franchement de sa marche 

 régulière. Ce procédé est très intéressant et nous 

 allons tâcher d'en donner une idée. 



L'hydrogène présente des irrégularités dans sa 

 dilatation lorsqu'il s'approche de son changement 

 d'état; il en est de même de toutes les propriétés 

 des corps dans les mêmes circonstances. A des 

 températures très basses, tous les corps se solidi- 

 fient; par conséquent, il n'y a plus aucun change- 

 ment d'état, entre les températures ordinaires et le 

 zéro absolu, pour tous les corps qui, aux premières, 

 sont déjà solides. Leurs propriétés se modifient 

 régulièrement sans éprouver aucun saut brusque. 

 Si, par conséquent, on a déterminé par l'expérience 

 les coelficienls de l'équation (1) [en note ci-dessus] 

 pour un intervalle de température considérable, on 

 pourra en revauclie employer cette équation pour 

 calculer l'état du corps à une température plus basse 

 pas trop éloignée de la limite inférieure de la gra- 

 duation; on en déduira les écarts entre l'échelle 

 normale et l'échelle thermométrique fournie par la 

 variation considérée. Nous n'insisterons pas sur les 

 conditions prali(iues de celte extrapolation que 

 nous avons traitée ailleurs en détail -; disons 

 seulement que, pour être faite avec quelque proba- 

 bilité, elle doit être appliquée à une équation dans 

 laquelle le terme correctif de l'équation (.3) est très 

 petit. 



Des recherches dans ce sens iml été faites par 

 Wroblewski, jusqu'à — 216", et par MM. Cailletet 

 et CoUardeau jusqu'à — 102". Les derniers ont 

 démontré que le thermomètre à hydrogène est 



1 Vnii' dans ccUe H^ciie, Tai-lidr île M. Pli.-.\. (hiyo, loiue I 

 1890, n» 12, p. 3lKi et .suiv. 



- Archives de Genèee, octobre ISiSS et Trailc de thermomclrie 

 'Gauthiei'-Villurs . 



exact à — 100": d'après l'opinion du premier, il 

 deviendrait suspect à — 193° ; mais une discussion 

 serrée de ses expériences montre que, bien plutôt, 

 son phénomène de contrôle (pouvoir thermo-élec- 

 trique du couple maillechort-cuivre) doit être sus- 

 pecté, et que, d'après d'autres variations qu'il a 

 étudiées (résistance électrique du cuivre), le ther- 

 momètre à hydrogène donnerait encore des indi- 

 cations sensiblement exactes à — 210°. A cette 

 température, l'oxygène et l'azote sont déjà liquides 

 sous une pression de quelques centimètres de 

 mercure. On peut donc dire que l'hydrogène seul 

 fournit, par sa dilatation, une échelle normale des 

 températures dans tout l'intervalle étudié jus(|u'ici. 



m 



Mais il est temps d'aborder la construction d'un 

 thermomètre à gaz. Cet instrument peut revêtir et 

 revêt en effet des formes multiples suivant l'usage 

 auquel on le destine. Pour des lempéralures élevées, 

 le réservoir doit avant tout être réfractaire ; pour 

 des températures très basses, il est nécessaire de 

 donner au réservoir un volume relativement fai- 

 ble, car on n'a pas pu, jusqu'ici établir, ces tempé- 

 ratures dans un espace un peu étendu. La descrip- 

 tion de tous ces instruments, ou seulement leur 

 nomenclature nous entraînerait trop loin. Nous 

 nous en tiendrons (que l'on nous pardonne cette 

 préférence) au thermomètre de précision. 



Un thermomèlreàgaz se compose d'un réservoir 

 rigide, relié à un manomètre par l'intermédiaire 

 d'un tube tin et d'une chambre formant ensemble 

 ce que l'on nomme très justement l'espace nuisible. 

 La température est définie parla variation de ten- 

 sion du gaz; c'est celte variation qu'il s'agit de 

 mesurer avec toute l'exactitude possible. On sup- 

 pose implicitement que l'enveloppe est absolument 

 invariable, et que tout le gaz contenu dans l'appa- 

 reil est soumis à la température à mesurer. Ces 

 conditions ne sont jamais remplies ; mais mieux 

 elles le sont, plus petites sont les corrections qui y 

 ramènent. Il faut donc opérer avec un espace nui- 

 sible très petit relativement au réservoir. Celui-ci 

 doit être peu déformable par la pression ou la 

 température. Le manomètre doit être construit de 

 façon à enfermer toujours le gaz dans un même 

 espace, afin que l'on n'ait à considérer que les va- 

 riations de la tension du gaz et non celles de sou 

 volume. 



Voici comment notre collègue, M. P. Chappuis, a 

 résolu ces divers problèmes dans les longues recher- 

 ches qu'il a faites au Bureau inlernational des 

 poids et mesures. 



Le réservoir du thermomètre à gaz est formé 

 d'un tube de platine iridié de 1™ 12 de longueur 



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