Thermomètre

“ Après avoir ainsi précisé la signification et la valeur des indications du thermomètre, nous devons faire remarquer que le choix qu’on a fait du mercure pour le construire ne se justifie que par des raisons de convenance pratique, mais que tous les liquides connus pourraient le remplacer dans le tube de verre. On comprend également que tous les corps de la nature, se dilatant par la chaleur, sont propres à devenir des thermomètres. On en peut faire et on en a fait avec des métaux, on peut en construire en mesurant la dilatation des gaz. ”

“ Le thermomètre est un tube terminé dans le bas par une sphère creuse, fermé à l'autre bout, rempli en partie de mercure ou d'esprit de vin coloré, et tout-à-fait purgé d'air. Plus il fait chaud et plus le liquide monte dans le tube ; plus il fait froid et plus le liquide descend. ”

“ TEMPÉRATURE EFFECTIVE D'UNE ATMOSPHÈRE GÉNÉRALISATION TEMPÉRATURE RÉSULTANTE D'UN MILIEU
Introduction. — C'est actuellement un lieu commun, que la seule indication d'un thermomètre ordinaire (thermomètre sec) soit incapable de repérer, partant de mesurer, l'impression de chaleur du corps humain placé dans une atmosphère déterminée.
Vouloir apprécier le « confort » (pour employer l'expression américaine) d'un lieu par la seule lecture d'un thermomètre sec, serait aussi illusoire que d'essayer de déterminer le volume d'un corps, en n'en connaissant que la dimension principale. ”

“ Dans tous les lieux de la terre, dès qu’on est descendu à une certaine profondeur, le thermomètre n’éprouve plus de variation diurne, ni de variation annuelle. Il marque le même degré et la même fraction de degré, pendant toute la durée d’une année, et pendant toutes les années. ”

“ PERSONNE n'ignore que le thermomètre est un instrument de physique qui marque les degrés du chaud et du froid par le moyen de la dilatation ou de la condensation de l'esprit-de-vin renfermé dans un petit tube de verre. ”

“ Pourquoi n'envisage-t-on pas du même œil les données d'un thermomètre? Il est clair, cependant, que les termes vagues de froid ou de chaud ne sont pas assez précis pour être satisfaisants, et que si nous voulons nous rendre compte de ce fait si remarquable de l'abaissement de la température depuis plusieurs années, ce sont les chiffres exacts du thermomètre qu'il faut savoir comparer entre eux. ”

“ Le thermomètre au contraire, en nous accusant les rayons calorifiques, les confond tous, ne saisit aucune différence entre ceux qui nous arrivent de foyers différens, et nous laisse indécis sur la question de savoir s’il y a plusieurs espèces de chaleur, comme il y a plusieurs espèces de lumières, et si ces chaleurs se distinguent l’une de l’autre par une qualité spéciale rappelant la coloration. ”

“ On plonge de nouveau le thermomètre dans le bain à 25° et on remarque le point où s'arrête le mercure dans la colonne, supposons que ce soit à 12° à partir de la pointe, il s'ensuit que la température de la source est à 25° + 12°, c'est-à-dire à 37°. Voici maintenant le calcul que l'on doit faire pour ramener à des degrés centigrades, par exemple, les degrés arbitraires indiqués par le thermomètre à déversement. ”

“ Il y a des personnes qui pensent qu'avec leurs sens elles peuvent juger de la température de l'établissement sans le secours du thermomètre.
La science et la pratique prouvent qu'il n'y a rien de plus incertain et de moins fondé. Les sensations extérieures et les dispositions de notre corps sont souvent en opposition à ce que nous fait voir le thermomètre. ”

“ Vous verrez le thermomètre remonter rapidement jusqu'à 40 degrés au-dessous de zéro, et là, le bloc commencera à fondre. Alors le thermomètre s'arrêtera, et restera stationnaire à 40 degrés au-dessous de zéro, tant que le mercure ne sera pas entièrement fondu.
Vous pourriez essayer la même expérience avec un corps quelconque, vous trouveriez toujours les mêmes phénomènes.
Chaque corps a une température, toujours la même, à laquelle il fond, s'il est habituellement solide, et il se solidifie, s'il est habituellement liquide. ”

“ Le thermomètre, dont il existe plusieurs genres, est un instrument de premier ordre qui sert à mesurer la température, et que l'on doit avoir dans les jardins et dans les serres. Le thermomètre qui, en France, est divisé en degrés centigrades, se compose d'un tube de verre, complètement fermé et qui contient de l'alcool teinté dans ceux à bon marché ou du mercure dans ceux d'un prix plus élevé. ”

“ Ainsi, il sert dans la fabrication des thermomètres.
Destiné à constater les variations de température, le thermomètre doit être construit de manière à permettre d'apprécier les tempé- -
ratures les plus basses comme les plus élevées.
On emploie pour la construction de cet instrument, suivant l'usage auquel on le destine, un liquide dont les propriétés permettent l'une ou l'autre de ces deux constatations.
Le thermomètre ordinaire dont on fait usage dans notre climat, n'a pas, il est vrai, besoin de
donner en général des températures au-dessus de + 40, et au-dessous de — 20 degrés. ”

“ Le thermomètre, ou instrument qui sert à mesurer les variations de la chaleur, est d'invention moderne, car les principes sur lesquels reposent sa construction et son usage appartiennent à la physique pure, science que les anciens ont complètement ignorée. ”

“ Avant de faire usage de l’aréomètre, il faut mettre dans un vase la liqueur que l’on veut essayer, y laisser pendant quelques minutes le thermomètre, pour s’assurer de sa température : si la liqueur du thermomètre est au-delà du dixième degré fixé par la construction, alors en mettant le vase qui contient l’eau-de-vie, dans de l’eau froide, il est aisé de la rafraîchir, jusqu’à ce que le thermomètre, que l’on laisse toujours dedans, marque le dixième degré au-dessus de la congélation. ”

“ C'est que le thermomètre ne saurait nous indiquer quels changements intimes les corps éprouvent dans leur agencecement moléculaire, suivant que le calorique y est accumulé en plus ou moins d'abondance. ”

“ C'est avec des liquides, le mercure et l'alcool, que sont construits, comme on vient de le voir, les thermomètres usuels. Cependant les physiciens font quelquefois usage de thermomètres construits avec des gaz et des corps solides. Le thermomètre à air est assez souvent employé dans les recherches des physiciens; un thermomètre métallique a été imaginé, bien qu'il soit peu employé. Nous devons nous borner à mentionner ici l'existence de ces deux instruments, dont l'invention et l'application ont été faites par les physiciens de notre époque. ”

“ Il ne faudrait pas, en effet, si vous ouvrez le robinet d'eau chaude, que pendant que votre thermomètre tergiverse et met un quart d'heure à prendre la température du bain, ce bain s'échauffe au point de vous brûler.
Aussi, voici un thermomètre de bain (fig. 88) : voyez comme la boule est petite, et le tube relativement gros. Pour échauffer la faible quantité de liquide contenue dans cette boule, il ne faut qu'un instant.
En revanche, les degrés sont plus rapprochés sur la planchette que
ne l'étaient les dixièmes de degré sur le tube du thermomètre du médecin. ”

“ Or, suivant Dulong et Petit, ces substances existent : ce sont les gaz. Dès lors ils n’hésitent pas à abandonner le thermomètre a mercure et à le remplacer par un instrument fondé sur la dilatation des gaz, le thermomètre à air, moins commode, il est vrai, dans la pratique, mais incontestablement supérieur par sa sensibilité, sa comparabilité absolue, et aussi par la valeur théorique de ses indications. ”

“ Le thermomètre donne la valeur statique de la chaleur, ou la température ; transformé en appareil inscripteur, il traduit par une courbe toutes les variations que cette température éprouve. Quant au travail thermique produit, il aurait pour mesure l'aire de la courbe des va riations de la température inscrite sur un papier qui se transporterait d'une quantité proportionnelle au volume ou au poids de la matière échauffée. ”

“ Et on attendra la mise en équilibre. Si cette mise en équilibre n’a fait varier que de façon insignifiante la température de cet objet, on aura repéré cette température par l’état alors pris par le thermomètre.
Un type usuel de thermomètre est constitué par une masse donnée de liquide (disons du mercure) qui emplit une petite ampoule de verre, dont une extrémité s’allonge en un tube capillaire gradué où s’arrête le niveau du liquide, en sorte qu’une petite variation de volume entraîne un grand déplacement du niveau. ”

“ On fait arriver le faisceau sur le réservoir d'un thermomètre : la température s'élève et devient invariable lorsque la quantité de chaleur abandonnée est égale aux perles par rayonnement; on sait que, tant que l'excès de température sur la température de l'air ambiant est peu considérable, les quantités de chaleur sont proportionnelles à ces excès. ”

“ Pour déterminer quantitativement le degré de chaleur libre ou la température d'un corps que l'on apprécie déjà au toucher, on se sert d'un instrument qu'on appelle thermomètre. Cet instrument est fondé sur les changements réguliers que la chaleur détermine dans la capacité on le volume qu'occupent certains corps. ”

“ Sur le côté du second papier suspendons un thermomètre très sensible. Enfin, pour être certain que le thermomètre ne sera pas échauffé par le rayonnement direct de la flamme de l'alcool, interposons entre l'alcool et le thermomètre un écran. Allumons l'alcool maintenant; voilà le thermomètre qui monte, et prouve que pour jouer au billard avec des rayons de chaleur, les règles sont les mêmes qu'avec des billes d'ivoire, car le trajet de la chaleur est exactement au-dessus de celui de la bille, et le suit point par point. ”

“ Un thermomètre ordinaire, même avec un petit réservoir, possède une masse encore suffisante pour refroidir sensiblement les parties dans lesquelles on le plonge. L'appareil thermo-électrique n'offre pas cet inconvénient : il fournit d'ailleurs des notions que ne pourrait toujours donner le thermomètre. On peut, à l'aide de fils métalliques, pénétrer facilement dans l'épaisseur même des tissus et jusque dans les canaux où circule le sang, et comparer ainsi les températures de toutes ces parties. ”

“ Oui, répondit le docteur ; un thermomètre exposé à l’air libre et abrité contre toute réverbération ne s’élève jamais à plus de cent trente-cinq degrés au-dessus de zéro (+57° centigr.) , de même que par les grands froids il ne descend jamais au-dessous de soixante-douze degrés (−58° centigr.) ”

“ L’instrument qui sert à mesurer les degrés de chaleur, comme ceux du froid, est connu sous le nom de thermometre ; il est fondé sur la propriété qu’a la chaleur de raréfier les corps, sur-tout les liqueurs, & sur celle qu’a le froid de les condenser. ”

“ On a alors la température de la profondeur à laquelle le thermomètre a été retourné, point capital, et non plus des maxima et des minima.
Voyons maintenant les différents modèles ainsi que les systèmes proposés pour leur renversement.
Thermomètre Negretti-Zambra. — Ce modèle (fig. 62) a l'avantage d'être complètement protégé contre la pression extérieure par un étui de verre épais, fermé à la
lampe, et de ne nécessiter que le simple renversement d'un demi-tour pour son fonctionnement. ”

“ Un thermomètre, dont le but est de déterminer rapidement à quel échelon de l’échelle des températures se trouve la température d’un objet donné, doit varier notablement quand sa température varie notablement, et reprendre exactement le même état aussitôt que cette température redevient la même, en sorte que cet état soit une fonction de la température ”

“ On a vu en ces lieux le thermomètre s'élever, à l'ombre, à -j- 43°, +45°, et +47 degrés centigrades, et surpasser, par conséquent, la température de l'homme de près de 10 degrés. Dans, ces conditions, l'homme ne peut s'exposer impunément à l'air libre. Il se réfugie dans ses demeures et cherche, par des moyens appropriés, à entretenir autour de lui un abaissement artificiel de température. ”

“ De plus, cette définition sera donnée sans que l’on fasse intervenir d’aucune manière les propriétés d’un corps thermométrique réel, comme l’air ou le mercure, ou d’une substance idéale, comme un gaz parfait ; on pourra, d’ailleurs, comparer la température absolue aux indications que donne un thermomètre à mercure, à air, à gaz parfait ; on trouvera que la température absolue surpasse constamment de 273 degrés la température centigrade lue sur un thermomètre à gaz parfait ”

“ Cette correspondance n’est nullement immédiate ; elle s’établit au moyen des instruments, par l’intermédiaire souvent très long et très compliqué des mesures ; pour attribuer une température déterminée à ce gaz plus ou moins chaud, il faut recourir au thermomètre ; pour évaluer sous forme de pression l’effort exercé par la pompe, il faut se servir du manomètre, et l’usage du thermomètre, l’usage du manomètre, impliquent, nous l’avons vu au Chapitre précédent, l’usage des théories physiques. ”

“ Avant l’invention du thermomètre, on avait l’idée générale de la température. Nous assistons à chaque instant à des variations considérables dans le degré d’échauffement de l’air qui nous entoure et des substances que nous touchons ; nous en sommes profondément affectés ; la nécessité de nous garantir contre les excès de chaleur ou de froid nous enseigne bientôt que l’état calorifique des corps change perpétuellement, et cet état, nous l’exprimons parle mot général de température. ”

“ Si le thermomètre était placé au milieu d’une enceinte absolument vide, il perdrait peu à peu la chaleur qu’il contient par le rayonnement direct ; mais dans le cas général il est entouré d’un gaz dont les molécules, agitées d’un mouvement continuel, arrivent froides sur sa surface et s’en éloignent chaudes, enlevant et transportant au loin une portion de la chaleur du thermomètre. Le refroidissement résulte ainsi de deux actions distinctes dont les effets se superposent ”