‹ Cours complet de météorologieChapitre 5 sur 194 · PROPAGATION DE LA CHALEUR · texte numérisé non relu

PROPAGATION DE LA CHALEUR

cct échonsie de chaleur? De deux manières que l’expérience a fait connaître : la coruiuclibilUé. et le rayonnement.

Conductibilité. — Si l’on creuse des cavités dans une barre métallique et qu’on y introduise des thermomètres, on trouvera qu’au bout d’un certain temps tous ces thermomètres indiqueront la même température; mais si l’on approche une lampe de l’une des extrémités do la barre , cette extrémité s’échauffera d’abord , et au bout d’un temps assez court les thermomètres monteront, et d’autant plus qu’ils seront plus rapprochés de la source de chaleur. Cette propagation de la chaleur a lieu parce que chaque couche de métal communique à la couche avec laquelle elle est en contact une portion de sa chaleur. L’on désigne cette propriété des corps de transmettre ainsi la chaleur par l’intermédiaire de leurs molécules sous le nom de conductibilité. Le pouvoir conducteur est différent dans les différents corps de la nature. Si l’on essaie comparativement des barres de mêmé longueur et do même épaisseur, mais faites de substances différentes, on reconnaît qu’elles ne conduisent pas également la chaleur. Les métaux la transmettent très-bien; viennent ensuite les roches, puis le bois, etc. En général, plus une substance est poreuse, et moins elle est conductrice. Une foule de phénomènes que nous observons journellement dépendent uniquement de la différence des pouvoirs conducteurs. Exposez au soleil pendant un jour d’été une masse métallique et une masse de bois de mémo volume enduites du même vernis ; puis touchez-les avec la main ; le bois, qui n’est échauffé qu'à sa surface, vous donnera dans le premier moment la sensation d’un corps plus chaud que le métal ; celui-ci , au contraire , étant profondément pénétré de chaleur, produira une sensation moins vive d’abord, mais beaucoup plus continue , parce qu’il transmettra peu à peu à votre main toute la chaleur qu’il a absorbée. Par la môme raison , une pièce de métal nous paraît beaucoup plus froide en hiver qu’un morceau de bois, parce que la chaleur de la main pénètre beaucoup plus vite dans le métal que dans le bois, dont la superficie seule se réchauffe dans un instant très-court. Le sable , mauvais conducteur de la chaleur, est brûlant à sa surface en été, mais à quelques pouces de profondeur cette température élevée n’existe plus.

Rayonnement. — La conductibilité n’est pas le seul moyen par lequel les corps font entre eux les échanges de température. Si en hiver nous nous trouvons à une certaine distance d’un poêle chaud, nous sentons qu’il nous envoie de la chaleur ; serait-ce un effet du pouvoir conducteur de l’air? En aucune façon ; car si nous plaçons entre nous et ce poêle un écran métallique, nous ne sentirons

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plus la chaleur quelque mince que soit la lame interposée. Les métaux étant bons conducteurs, la chaleur devrait cependant traverser l’écran. Pour éclaircir totalement ce fait, plaçons un miroir convexe à quelque distance du poêle, et la boule d’un thermomètre au foyer de ce miroir. Si nous mettons un écran entre le miroir et le thermomètre, celui-ci ne bougera pas; mais dés que nous enlevons l’écran, le thermomètre monte immédiatement. Les choses se passent donc exactement comme si des rayons de soleil tombaient sur le miroir, et nous devons admettre des rayons calorifiques pour les mômes raisons qui nous ont fait concevoir les rayons lumineux. Ce genre de transmission de la chaleur se nomme le rayonnement. Les rayons calorifiques traversent facilement un certain nombre de corps, et l’air pur en particulier.

Tous les corps de la nature rayonnent perpétuellement les uns vers les autres; d’où résulte un échange de température continuel entre eux , parce que les uns absorbent ce que les autres perdent par le rayonnement. C’est principalement la surface des corps qui rayonne, et, en général, avec d’autant plus de facilité qu’elle est moins polie. Ces pertes de chaleur sont réparées en partie par celle qui se transmet du dedans au dehors. Si donc nous entourons des corps mauvais conducteurs mais très-rayonnants, tels que du duvet de cygne, de la laine en flocons, des plumes, du sable léger, du verre, de la neige, etc., d’une atmosphère très-froide, et que nous comparions leur refroidissement à celui de corps peu rayonnants et bons conducteurs, tels que les métaux polis, nous verrons que les premiers se refroidiront beaucoup plus vite que les seconds.

CAPACITÉ SES CORPS POUR X.A CHAI.ET7R. — Le

thermomètre nous apprend si des corps échauffés, soit par transmission directe, soit par rayonnement, ont la même température. Supposons, pour rendre notre explication plus compréhensible, que la chaleur soit quelque chose de matériel. Il est naturel de se demander si deux corps de même température possèdent toujours la même quantité àe chaleur. Faut-il, en d’autres termes, autant do chaleur pour faire monter la température d’une masse d’eau de 8“ à 40®, que pour réchauffer du même nombre de degrés une masse de fer? L’expérience résout négativement cette question : il faut une quantité de chaleur différente pour échauffer également des corps de nature différente. Afin d’avoir un point de comparaison , on choisit pour unité le kilogramme d’eau à zéro, et on cherche combien il faut de chaleur pour élever sa température de 1° C. Puis l’on détermine cette quantité pour d’autres corps, en opérant de

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