Questo calorimetro è un perfezionamento del calorimetro di Regnault in quanto, Pur basandosi sui medesimi principi, è più protetto nei confronti delle influenze ambientali. Esso è formato da un vaso calorimetrico G pieno d’acqua e con pareti speculari per diminuire l’irraggiamento. Un termometro ne misura la temperatura ed un agitatore E, mosso tramite un filo, rende questa temperatura uguale in tutta la massa. Il vaso G è sostenuto da tre punte di sughero all’interno del recipiente K di rame sottile e argentato; il tutto poi è contenuto in un vaso di ferro con intercapedine HH riempito d’acqua. Ogni vaso è munito di coperchio. Uno spesso strato di feltro avvolge esternamente l’apparecchio. Con queste precauzioni le correzioni di temperatura per la compensazione delle influenze ambientali sono inferiori al centesimo di grado per ogni esperienza che duri meno di 5 minuti con un eccesso di temperatura del calorimetro rispetto a quella dell’aria inferiore ai 2 °C. Prima di utilizzare l’apparecchio occorre determinarne l’equivalente in acqua. Si definisce equivalente in acqua o massa in acqua di un dato corpo o di un sistema di corpi quel peso di acqua che abbisogna della stessa quantità di calore per scaldarsi di uno stesso numero di gradi. Quando il corpo da sperimentare si pone nell’acqua del calorimetro, una certa quantità di calore viene assorbita dal termometro, dall’agitatore e dal vaso metallico. Per determinare l’equivalente in acqua di tutti questi corpi insieme si procede nel seguente modo: sia p il peso dell’acqua contenuta nel calorimetro alla temperatura ambiente t; si aggiunga un peso p’ di acqua alla temperatura T>t e si agiti la massa risultante perché divenga uniforme la temperatura all’interno di essa: Sia θ tale temperatura letta tramite il termometro. In tali condizioni il calore ceduto dall’acqua all’apparecchio sarà:
mentre il calore assorbito dal calorimetro, se con a si indica il suo equivalente in acqua,sarà:
Trascurando le inevitabili perdite per irraggiamento, per il principio di conservazione dell’energia si ha:
equazione che permette di ricavare a. Se poi P è il peso, e c il calore specifico del corpo che alla temperatura T si mette nel calorimetro, con i medesimi ragionamenti si giunge alla equazione:
da cui:
Una significativa causa di errore deriva dallo scambio di calore tra calorimetro e ambiente; essa può essere grandemente ridotta se il corpo è un buon conduttore ed ha grande superficie in maniera da porsi rapidamente in equilibrio con la temperatura dell’acqua del calorimetro. In ogni caso la temperatura finale θ non deve eccedere che di pochi gradi la temperatura dell’ambiente, affinché la perdita per radiazione sia minima.