CAPACITÉ CALORIFIQUE

mémo sur un kilogramme de substance. Les quanlilés trouvées se nomment chaleurs spécifiques, et cette propriété prend le nom de capacité calorifique des corps.

L’expérience suivante montre la justesse de ce que nous avons dit , et fait connaître la méthode dont on se sert pour estimer la chaleur spécifique des corps. Versons dans un vase à mince paroi 500 grammes d’eau à zéro, puis ajoutons 500 grammes d’eau à 40°; nous aurons après ce mélange 1 kilogramme d’eau à 20°. Si nous varions l’expérience; quelles que soient les températures initiales des deux quantités d’eau , le mélange aura toujours une température égale à la moitié de la différence de ces températures initiales.

Mais si nous jetons dans 500 grammes d’eau à zéro 500 grammes de limaille de fer à 40°, la température du mélange sera seulement de 3”,96. Ainsi donc les .36°,04 de chaleur que le fer a perdus n’ont pu élever la température de l’eau que de 3°, 96 , et le fer a besoin de moins de chaleur que l’eau pour atteindre le même degré de température dans le rapport de 3,96 à 36,04. La capacité calorifique de l’eau étant I, celle du fer sera donc 0,11. C’est une différence analogue à celle qui existe entre les corps sous le point de vue de leurs poids. Remplissons des flacons de même capacité de liquides différents, tels que de l’eau, de l’alcool, du mercure, etc., nous trouverons de grandes différences de poids. Ainsi le même volume de mercure sera 1 3 fois plus lourd qu’un volume égal d’eau. Les corps peuvent être regardés comme des flacons dans lesquels nous avons versé de la chaleur. Le thermomètre nous indique la même température; mais, de même que les poids de volumes égaux de ces liquides sont différents, de même des corps dans lesquels le thermomètre accuse la même température sont pénétrés de quantités de chaleur fort différentes. Les physiciens ayant désigné sous le nom de poids spécifique cette inégalité de poids qu’on observe chez des corps de même volume , ils ont aussi appelé chaleur spécifique la capacité inégale des corps pour la chaleur.

lwn.UEWCE BV soXiEXX.. — L’élude des lois qui régissent les variations de la température de l’air atmosphérique prouve que le soleil en est la cause principale. A mesure que cet astre s’élève sur l’horizon , la chaleur augmente; elle diminue dès qu’il est couché. Les différences entre l’été et l’hiver dépendent aussi du temps qu’il reste au-dessus de l’horizon et de sa distance au zénith de l’observateur. L’astronomie nous apprend, il est vrai, que la terre a été jadis un globe incandescent qui, lancé dans l’espace,

s’csl refroidi peu ii peu. A mesure qu’on descend dans les entrailles de la terre, on trouve une tempc^ature de plus en plus élevée qui rend probable l’existence d’un feu central ou noyau incandescent. Mais la croûte terrestre se compose de corps si mauvais conducteurs, que cette chaleur centrale se communique très-lentement à l’atmosplière, et les recherches de Fourier ont démontré qu’on pouvait la négliger complètement en météorologie.

La hauteur du soleil au-dessus de l’horizon est un des éléments les plus importants dans l’étude de son action calorifique. En effet, une surface est d’autant plus échauffée par une source de dialeur éloignée, que la ligne menée de celte source à la surface se rapproche plus de la perpendiculaire. Prenez un livre ouvert et présentez-le à la lumière d’une lampe , en le tenant verticalement il vous sera facile de lire les caractères; mais plus vous l’inclinerez, c’està-dire plus l’angle que les rayons incidents font avec la surface du livre sera petit, moins cette surface sera éclairée, et plus il sera difïicile de lire les caractères, qui finiront par devenir tout à fait invisibles.

Les mathématiciens se sont efforcés de déduire de la hauteur du soleil les changements de température des jours et des saisons; mais l’action de cet astre est modifiée par tant de circonstances accessoires qu’il a fallu recourir à l'expérience directe. Elle se fait à l’aide d’un thermomètre exposé à l’air libre au nord d’un édifice à trois ou quatre décimètres de la muraille et loin de toute surface blanche propre à réfléchir la chaleur. Est-il mouillé par la pluie, on l'essuiera cinq minutes environ avant de l’observer; car les gouttes d’eau en s’évaporant abaisseraient la température de la cuvette du thermomètre. Il faut éviter également pendant l'iiiver que le thermomètre ne soit frappé par un courant d’air chaud sortant do l’appartement.

Si l’on suit avec assiduité un instrument ainsi placé, on remarquera que la température change à chaque instant. 11 serait diflicile d’utiliser toutes ces indications isolées pour comparer entre ellès les températures des divers mois ou des différents jours de l’année. Ces comparaisons ne sauraient mener à un résultat satisfaisant si l’on n'a recours aux moijennes. Four obtenir la mpyenne d’une journée on observe le thermomètre à de courts intervalles, d heure en heure, par exemple, et l’on divise la somme des degrés observés par le nombre des observations qu’on a faites; cela s’appelle prendre la moyenne arithmétique de ces observations. On calcule par un procédé analogue la moyenne d’un mois, d’une saison, d’une année.

VARIATION DIURNK. 13

MARCHE BE X.A TEMPÉRATURE PENDANT DE JOUR. — Observer le Ihcrmomètrc d’heure en heure, la nuit comme le jour, serait un travail impossible à un seul homme, et fatigant môme pour plusieurs observateurs. Aussi peu de météorologistes ont-ils eu celte patience; mais heureusement leurs résultats otïrenl une telle concordance que l’on peut actuellement déduire la température moyenne de la journée d’un petit nombre d’observations faites à des heures convenables.

La première série horaire est due à Ciminello de Padoue. Pendant 16 mois consécutifs il a noté le thermomètre d’heure en heure, depuis 4 heures du matin jusqu’à 11 heures du soir. Pendant la nuit il observait encore une fois à des heures variables, et comblait les lacunes en interpolant. Plus tard, sur l’invitation de Brewiter, les ofTiciers d’artillerie du fort de Leith , près d’Édimbourg, notèrent le thermomètre d’heure en heure pendant les années 1824 et 1825. Gattercr, contemporain de ciminello, avait observé le thermomètre à üoettingue d’heure en heure pendant plusieurs années. J’ai pu consulter ses registres météorologitiues manuscrits, que M. Anselme Rotsohild avait achetés de st*s héritiers pour les offrir à la Société de physique de Francfort-sur-le-Mein. De nombreuses observations diurnes ont été faites par M. Neuber à Apenrade, en Danemark; Eobrmann à Dresde; Koller à Kremsmunster ; Kupfer à Pétersbourg, et, depuis 1835, par les astronomes de l'observatoire de Milan Dans ces rlernicrs temps les observations du capitaine Rois, celles des ofliciers russes à la Nouvelle-Zemble, ont fourni de précieux matériaux pour les régions polaires. J’ai moi-méme observé le thermomètre pendant plusieurs années depuis 6 heures du matin jusqu’à 10 heures du soir, toutes les heures ou toutes les deux heures, alin do pouvoir déterminer la marche de la température à Halle. Quant aux observations de nuit, on peut les déduire au moyen de formules d’interpolation très-simples que je donne dans le tome 1, pages 91 et suivantes de mon grand Traité de météorologie (voyez la note A). Les tableaux suivants présentent l’ensemble des températures moyennes à toutes les heures du jour pendant les 1*2 mois de l’année pour Halje, Goettingue, Padoue, et le fort do Leith près d’Édimbourg.

' A ces diverses séries d'observations tliermométriques, on doit ajouter entre autres les observations Tailes d'heure en heure à Prague pendant les années 1S30 et ISlü. On trouvera le tal>leau des moyenne-, horaires rangées mois par mois dans l'ouvrage intitulé Beubachlungen zu Prug, p. 131.

Le premier volume des Annales de météorologie de M. I.ainnnt renferme aussi des observations thermumétriques faites à Munich d'heure en heure pendant le courant de l’année 1841.

TEMPÉRATURES MOYENNES DES DIFFÉRENTES HEURES A HALLE {voy. l’Appendice, fg. 1 ).

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