Calorimètre de Black ou calorimètre à eau

Le calorimètre de Black ou calorimètre à eau est utilisé pour déterminer la chaleur spécifique d'un corps, c'est-à-dire la quantité de chaleur qu'il doit gagner ou perdre pour que la température de l'unité de masse de ce corps varie de 1°C. Le rôle du calorimètre est d'isoler thermiquement la zone d'expérience du milieu ambiant. 

DICTIONNAIRE DE L'INDUSTRIE ET DES ARTS INDUSTRIELS - E.-O. LAMI - Paris - 1882

En 1882, date de parution du Dictionnaire de l'Industrie et des Arts Industriels, les quantités de chaleur étaient exprimées en calorie. La calorie (cal), qui représente la quantité de chaleur nécessaire  pour élever de 1°C la température de 1 gramme d'eau de 14,5 à 15,5 °C, est demeurée unité légale jusqu'à l'avènement du système international d'unités (SI) en 1961. Aujourd'hui pour exprimer tout travail, toute énergie ou quantité de chaleur, c'est le joule (J) qui est utilisé.  1 cal = 4,185 J.

Les vases, en laiton de faible épaisseur, sont polis intérieurement et extérieurement afin de minimiser les échanges de chaleur par rayonnement. Pour réduire le plus possible les échanges de chaleur par conductibilité, le plus grand des vases est muni d'un support intérieur constitué par deux tiges métalliques fines soudées selon une croix. Le vase intérieur, à paroi la plus fine, repose sur cette croix.

Malgré ces précautions, le vase intérieur et les accessoires qu'il peut contenir (thermomètre, agitateur) absorbent une certaine portion de chaleur lors des échanges étudiés. Il est nécessaire de déterminer préalablement la "valeur en eau" du calorimètre. Cette valeur en eau, exprimée en gramme, doit être ajoutée à la masse d'eau réellement présente dans le calorimètre.

Les éléments du calorimètre permettent de varier les combinaisons...