Le Compendium
       Albert Balasse

 

Balance de Westphal

Balance de Westphal - hauteur moyenne 25 cm - A droite, ataché à un fil de platine, le plongeur thermométrique de 8 cm  Vers 1910

La balance aréothermique de Westphal est utilisée pour déterminer, rapidement et avec une bonne précision, la densité des liquides. Elle est équipée d'un plongeur en verre de volume V, muni d'un thermomètre, et d'une série de cavaliers, de masse M (2 pièces), M/10 et M/100. V et M sont tels que si V = X cm3, M = X g. Le volume du plongeur étant de 5 cm3, les deux plus gros cavaliers pèsent chacun 5 g et les deux suivants 0,50 et 0,05 g. La partie droite du fléau est divisée en 10 parties égales entre le couteau central, axe du fléau, et le couteau extrême auquel est assujetti un crochet de suspension. La partie gauche se termine par un contrepoids dont la pointe sert à repérer la position d'équilibre.

Avant toute mesure, le "zéro" doit être effectif lorsque le plongeur est suspendu par son fil de platine, seul et dans l'air, à l'extrémité du fléau. La correction est obtenue en agissant sur la vis calante du pied.

Un cavalier de masse M, disposé avec le plongeur à l'extrémité du fléau, devrait s'opposer exactement à la poussée d'Archimède exercée par l'eau pure à son maximum de masse volumique. Aussi, ce cavalier doit systématiquement être placé à l'extrémité du fléau lorsque le plongeur est immergé dans un liquide plus lourd que l'eau. Les autres cavaliers sont placés, en commençant par le plus lourd, dans les encoches correspondant aux traits marqués de 1 à 9.

 

Le plongeur est immergé dans un liquide plus lourd que l'eau. L'équilibre obtenu, la disposition des cavaliers indiquent directement la densité de ce liquide : d = 1,171. En effet, le cavalier M sur le crochet donne la partie entière, le deuxième cavalier M placé en 1 donne la première décimale, le cavalier M/10 en 7, la deuxième décimale et le cavalier M/100 en 1, la troisième décimale.

Le plongeur est immergé dans un liquide moins lourd que l'eau. Pour réaliser l'équilibre le cavalier M est placé en 8 et le cavalier M/100 en 6. Le cavalier M/10 n'a pas été utilisé. La valeur lue est : d = 0,806

Certaines précautions doivent être prises pour garantir de bons résultats. Il faut toujours immerger le moins de fil de suspension possible tout en assurant l'immersion complète du plongeur.  La densité variant avec la température, celle-ci doit être relevée sur le thermomètre du plongeur.

La balance de Westphal et des instruments proches, comme la balance de Mohr au fléau à bras égaux, ou celle de Collot qui propose une lecture avec curseur à vernier, portent le nom générique de balance aréothermique, l'aréométrie contenant les méthodes de mesure de la densité. Certains catalogues et ouvrages renferment une coquille glissée dans le nom qui devient, alors, balance aérothermique...

Catalogue de la Maison EXUPÈRE - Vers 1900
BALANCES POUR LES SCIENCES EXPÉRIMENTALES
ET CABINETS DE PHYSIQUE

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