SEPTIÈME LECON

Notions sur le calorique ou la chaleur:.

Messieurs, je vous ai dit, précédemment, qu'il n’y avait pas de végétation possible sans humidité ; mais l'humidité seule ne suffit pas, il faut qu’elle soit accompagnée de chaleur pour que la végétation puisse avoir lieu, et nous savons déjà par expérience que c’est quand la chaleur est élevée à la température de 15 à 30 degrés qu’elle est le plus favorable à la végétation du plus grand nombre des plantes.

Puisque la chaleur est aussi nécessaire que l’humidité à la végétation, nous ne pouvons nous dispenser d’acquérir quelques notions sur son histoire, et pour cela nous aurons recours à la physique et à la chimie; mais je dois vous prévenir d'avance que ce que ces sciences nous apprendront de la chaleur ne sera pas aussi positif que ce qu’elles nous ont appris de l’eau. Nous sommes certains que l’eau est composée d'à peu près # d'oxygène et de + d'hydrogène ; tandis que personne ne sait positivement ce que c'est que la chaleur, puisque nous ne reconnaissons sa présence que par la sensation qu’elle nous fait éprouver.

Pendant longtemps les physiciens ont pense que la chaieur était produite par un mouvement intestin, par une sorte de vibration des molécules de la matière, et que ce mouvement, plus ou moins rapide dans différents temps

et dans différentes circonstances, produisait les divers degrés de température des corps : les physiciens avaient été amenés à penser ainsi en voyant que les corps s’échauffent par le mouvement ; c'est ainsi que, quand nous nous remuons beaucoup, soit par le travail, soit par un exercice quelconque, nous sentons une chaleur se développer en nous. Mais, à mesure que les sciences ont fait des progrès, on s’est aperçu que le mouvement intestin des corps ne suffisait pas pour donner l'explication de plusieurs phénomènes attribués à la chaleur, et les physiciens leur ont cherché une autre cause : ils ont donc suppose l’existence d’une substance invisible, élastique, rayonnante, impondérable, insaisissable , libre ou combinée avec tous les corps, tendant sans cesse à se mettre en équilibre, et ils ont nommé cette substance calorique. |

Cette hypothèse est généralement admise aujourd'hui, et c’est par son moyen que la physique et la chimie expliquent plusieurs phénomènes dont la solution était impossible avant son admission.

Quoique le calorique tende sans cesse à se mettre en

équilibre, c’est-à-dire à se répandre uniformément dans

tous les corps, il n’est pourtant pas répandu également partout, parce quil a plus d’affinité pour certains corps que pour d'autres, ou que certains corps le retiennent ou l’attirent, ou lui livrent passage plus que d’autres. On a remarqué, par exemple, que le fer lui livre passage beaucoup plus facilement que le bois, et, par cette remarque, on se rend compte pourquoi une serre bâtie tout en fer conserve moins bien la chaleur qu’une serre bâtie tout en bois. |

Vous vous rappelez, messieurs, que je vous ai dit que les

molécules des corps étaient réunies par deux forces, l’une

appelée cohésion et l’autre affinité ; mais vous sentez bien que, si tous les corps de la nature n'étaient soumis qu'à ces deux forces, leurs molécules se seraient affaissées les unes

sur les autres jusqu'au point de tomber dans une inertie absolue, et qu'iln'y aurait plus de mouvement. Il n’en est pas ainsi : l’élasticité du calorique introduit dans leurs molécules s'eppose à leur affaissement, les tient dans un certain état de dilatation et les fait résister à la pression. C'est par ce moyen que l'équilibre se maintient et que les végétaux et les animaux ne sont pas écrasés par le poids de l’atmosphère qui pèse sur eux; mais, si le calorique ou son élasticité vient à augmenter outre mesure dans les corps, il en résulte d'abord une dilatation plus considérable, ensuite une rupture, etenfin une > division qui peut n'avoir pas de borne. eds

Je vais tàcher de vous bare: sentir cette late par quelques exemples. bas

Si on approche un morceau de glace d'un corps qui contienne beaucoup de calorique, le calorique de ce corps cherchera aussitôt à se mettre en équilibre en passant en partie et peu à peu dans la glace, dont il dilatera d’abord la surface et qu'il fondra ensuite petit à petit en se mélant avec l’eau qui en résultera.

Dans celle opération, il se passe deux choses :

1° La glace se dilate, premier effet du calorique;

2° Elle se détruit ou perd ses caractères physiques, second «effet du calorique. |

Ne croyez pas que le ES qui a fait fondre La glace soit perdu ou détruit: il est tout entier dans l’eau, :maisäun état tranquille, parcequ’il y.est presque en équilibre. Pour l’en faire sortir et lui fournir l’occasion d'agir encore avec plus de violence qu'il n’a fait en fondant la glace, il nous suffit de verser l’eau qui le contient sur de la chaux vive ; nous.ne le verrons pas, puisqu'il est toujours invisible, mais uous l’entendrons quitter l'eau et se précipiter sur la chaux , qu’il divisera en poussière et avec laquelle il se mélera en produisant une grande chaleur.

La troisième propriété que possède le calorique, celle

de fondre et volatiliser les métaux, de réduire les liquides en vapeur, vous étant parfaitement connue, nous ne nous en occuperons pas ; mais je vous invite à vous bien souvenir de ces trois axiomes reçus en physique et en chimie, savoir: 1° que le calorique, en certaine quantité ou à un certain état d’élasticité , dilate les corps sans changer leurs caractères physiques ; 2° que le calorique, en plus grande quantité ou dans un plus grand état d’élasticité, divise les corps, leur fait perdre leurs caractères physiques, et souvent détruit ou change leurs caractères chimiques ; 3° et qu’enfin le calorique, accumulé encore en plus grande quantité ou étant parvenu à un état encore plus grand d’élasticité , finit par réduire les liquides en vapeur, les combustibles en cendre et en fumée, et par volatiliser les métaux.

Si maintenant vous me demandiez ce que c’est que ce calorique qui joue un si grand rôle dans la nature, je vous répondrais qu’on n’en sait rien, puisqu'on ne peut ni le tenir, ni l’enfermer, ni le peser ; mais son existence se démontre par ses effets. D’abord on est autorisé à le considérer comme un corps, puisqu'il occupe de la place, qu'il gonfle, qu'il dilate et divise les substances qui le contiennent : on prouve aisément qu’il s'échappe en rayonnant des corps dans lesquels il est accumulé, et qu'il cherche toujours à se mettre en équilibre, c’est-à-dire à se répandre uniformément partout; mais, comme il y a des substances qui ne le recoivent pas ou ne le conservent pas avec la même facilité que d’autres, l'équilibre n’est jamais parfait. à

Quoiqu'on ne puisse connaître le calorique dans sa na- Lure, où croit cependant qu’il à beaucoup de rapport avec la lamière, et que même il pourrait bien être l'origine ou la cause de la lumière , parce que cette dernière se manileste souvent où il abonde , et qu’ensuite il se comporte, comme elle, dans beaucoup de cas. Ainsi il pénètre, comme elle, facilement dans les corps à surface raboteuse, d’une

( 107 ) couleur sombre ou noire, tandis qu'il est repoussé, refléchi, comme la lumière, par les surfaces blanches et polies. L'horticulture sait metire à profit ces moyens d’absorber ou de repousser la chaleur et la lumière , et nous aurons occasion d'en faire l'application dans le cours de ces lecons.

Vous pourriez me demander aussi d’où vient le calorique, S1l est chaud par lui-même ou si la chaleur que nous ressentons par sa presence vient de son accumulation ou de son état de plus srande élasticité, ou enfin de son union avec les corps qu’il pénètre. L'état actuel de la science ne permet pas de résoudre ces questions avec cerutude; inais je vais vous dire à peu près ce qu’on peut y répondre.

D'abord on admet que le centre de la terre contient un immense foyer de calorique qui rayonne de toutes parts et qui tend sans cesse à s'échapper ; qu’une partie de ses molécules, d'une ténuité extrême, se fait jour jusqu’à la surface de la terre et se dissipe dans l'air, taudis que d’autres molécules beaucoup plus nombreuses sont arrêtées à différentes profondeurs. C’est par ce moyen qu'on se rend compte de laugmentation de chaleur qu'on éprouve en s enfouçant de plus en plus dans les entrailles de la terre, comme je vous l’ai dit dans la deuxième leçon.

De nombreuses expériences prouvent que les combinaisons chimiques dégagent du calorique. Or presque toutes les substances sont continuellement en combinaison les unes avec les autres. Les combustions, les fermentations, les digestions sont des combinaisons chimiques. C'est par la fermentation que le culorique se manifeste dans une couùche de tannée ou de fumier. Le mouvement, le frottement, enfin tous les actes de la vie des animaux et des végétaux font dégager du calorique; les deux fluides électriques qui sont répandus dans tous les corps produisent de la chaleur et de la lumière par leur contact subit et leurneutralisation ; mais la plus grande partie du calorique

qui existe à la surface de la terre nous est continueliement lancée par le soleil avec ses rayons lumineux. Sans le soleil , la surface de la terre ne serait pas assez chaude pour que les végétaux et les animaux pussent y vivre.

Si, après avoir reconnu ces principales sources du calorique, nous recherchons si le calorique est chaud par luimême, ou si la chaleur que nous ressentons par sa présence n’est que le résultat de son accumulation ou de son union avec les corps, nous trouverons des exemples pour et contre qui ne nous permettront pas de décider la question. 4 A pl Se

Parmi le grand nombre d'opérations chimiques qui tendent à démontrer que le calorique peut exister sans chaleur sensible, je ne vous rappellerai que celle dont nous nous sommes déjà occupés quand nous avons fait fondre de la glace en l’approchant d’un corps qui contenait PR de bsique:

L'eau que nous avons obtenue n’était jas chaude : donc le calorique qu’elle contenait n’était pas en grandequantité ou n’était pas dans un état de grande élasticité ; il était ce qu’on appelle à l’état latent ou tranquiile, enfin sans chaleur sensible ; mais, aussitôt que nous eûmes jeté l’eau qui le contenait sur de la chaux vive, il se manifesta de suite une grande chaleur : où sait que, dans cette opération, le calorique a abandonné l’eau pour se porter sur la chaux, avec laquelle il s’est uni. Or il s’est nécessairement passé l’une de ces deux choses dans cette circonstance : 1° ou le calorique qui a quitté l’eau pour s'unir à la chaux a augmenté en quantité qui s'est festéemani par une plus grande chaleur; dans ce cas il y aurait eu production de calorique, et le calorique et la chaleur seraient une seule et même chose ; 2° ou le calorique et la chaux , en s’unissant, ont produit la chaleur; alors la chaleur produite ne serait qu’un effet de l'union du calorique et de la chaux ; et , éomme tout effet diffère de sa cause, il faudrait conséquemment

considérer la chaleur comme différente du calorique.

Îl résulte de cette expérience qu’une quantité donnée de calorique produit une plus ou moins grande chaleur en raison du corps avec lequel le calorique s’unit.

Mais les physiciens expliquent le phénomène d'une autre manière : ils disent qu’alors le calorique se divise en deux parties ; que l’une dilate le corps et reste latente, tandis que l’autre devient la chaleur sensible.

Voici un autre exemple tendant à prouver que E calorique n'est pas toujours chaud.

“Les rayons de calorique que nous envoie le soleil nous font éprouver la sensation de la chaleur lorsqu'ils arrivent surla terre. Cependant ces mêmes rayons ne sont pas chauds lorsqu'ils traversent les couches supérieures de notre atmosphére, puisqu’ils n’échauffent pas ces couches, ainsi que l'ont reconnu les physiciens qui se sont élevés jusque dans les hautes régions de l'atmosphère au moyen d'un ballon rempli de gaz hydrogène. Il est pourtant probable que ces rayons de calorique étaient chauds en partant du soleil , que presque tous les physiciens regardent comme un globe de feu. Ainsi, voilà des rayons de calorique qui sont chauds dans leurs deux bouts et froids dans leur milieu.

S'il nous était permis de hasarder une hypothèse à ce sujet , nous dirions que ces rayons étaient combinés avec quelques substances et, par conséquent, chauds en quittant le soleil; qu'ils ont perdu leur combinaison et, par suite, leur chaleur en traversant l’espace, et qu’ils se sont combinés et -echauffés de nouveau en traversant notre atmosphère, en approchant de la terre, en la touchant et en se réfléchissant à sa surface.

Cette hypothèse est d’autant plus vraisemblable qu'elle s'accorde parfaitement avec un fait qui a beaucoup d’analogie avec elle, et que voici. Quand on fait réfléchir des rayons de calorique recus par un miroir sur un autre mi-

( 104 ) roir placé à une certaine distance du premier, que l'on pose un thermomètre auprès de chaque miroir, et un troisième au milieu de la distance qui les sépare sur le passage des rayons de calorique, on observe que ces rayons sont moins chauds dans leur milieu qu'aux extrémités qui touchent les deux miroirs. |

Les faits et les considérations que nous venons de passer en revue nous apprennent :

1° Que le calorique introduit à certaine dose dé les corps les tient dans un état de dilatation convenable, mais qu'il les divise plus ou moins et même les détruit quand il y entre en trop grande quantité;

2° Que le calorique a plus d'affinité pour certains corps et pour certaines couleurs que pour d’autres ;

3° Que le calorique s'insinue dans certains corps avec plus de facilité que dans certains autres corps, et qu’alors il s’en échappe aussi plus facilement ;

4° Que le calorique, en s’unissant avec certains corps, produit plus de chaleur qu’en s’unissant avec certains autres corps.

C’est à nous maintenant de voir si nous pouvons üirer parti de ces conuaissances en les appliquant à l’horticulture ou plutôt à la science des végétaux en général; et voiei comme nous devons raisonner.

Puisqu'il faut que les végétaux, qui sont des corps comme d'autres, soient pénétrés d'une certaine dose de chaleur pour être dans un état convenable, et que l’état le plus convenable à leur nature est de végéter, il ne peut y avoir de végétation possible sans chaleur ; et, comme nous avons appris aussi que tous les corps n'ont pas la même capacité pour le calorique, nous sommes amenés à reconnaitre qu'il faut peu de chaleur pour faire végéter certaines plantes, et qu’il en faut davantage ou beaucoup pour faire végéter certaines autres plantes. Alors nous devinons aisément comment 1l se fait que certaines Mousses, certains

( Lo à

Lichens végètent à la température de zéro ; comment quelques Véroniques des champs, le Draba, végètent parfaitement à la température de 4 à 6 degrés au-dessus de zéro ; comment il faut que la plupart des arbres fruitiers, des arbres forestiers éprouvent une température soutenue de 15 à 20 desrés au-dessus de zéro pour bien végéter, et comment enfin plusieurs plantes de serre chaude exigent 30 degrés de chaleur pour végéter passablement. Toutes ces différences viennent de ce que chaque espèce de plante a sa capacité particulière pour le calorique : si on lui en donne plus ou moins que sa capacité ne comporte, elle en souffre ou même périt si la différence est trop grande , parce que ses parties se dilatent ou s'affaissent outre mesure.

On obtient facilement, dans les potagers, des Raves, du Cerfeuil, des Epinards, du Cresson alénois pendant le printemps et l’automne, parce que ces plantes n’ont qu’une petite capacité pour le calorique : 10 ou 12 degrés leur suffisent, Quand la température de l’été se soutient à 20 de- grés et plus, elles souffrent, végètent mal, parce que ieur capacité ne peut admettre une aussi grande dose de calorique, el on a beaucoup de peine à s'en procurer qui soient assez succulentes pour nous convenir.

Nous avons encore appris, par ce qui précède, qu'il y ades corps qui recoivent le calorique avec difficulté, mais qui, quaud ils l’ont recu, ne le laissent pas échapper facilement ; tandis qu'il y a d’autres corps qui le recoivent avec facilité et le laissent échapper de même. Les premiers de ces corps s'appellent mauvais conducteurs du calorique, et les seconds, bons conducteurs du calorique.

Les plus mauvais conducteurs du calorique sont d’abord l’eau et tous les liquides, ensuite le charbon, la cire, la résine, le bois, la terre cuite, les pierres.

Les bons conducteurs du calorique sont particulièrement les métaux, comme le fer, le cuivre, le plomb.

Voyons maintenant si ces connaissances peuvent nous être utiles dans la culture des plantes. En y réfléchissant un peu, nous reconnaîtrons que c’est dans la construction des serres que nous pouvons en tirer parti; car nous sommes fort intéressés à ce que la chaleur que nous produisons dans ces bâtiments pour la santé des plantes qu'ils renferment ne s’en échappe que le moins possible : or, si nous examinons les mauvais conducteurs du calorique, nous trouverons qu'une serre qui serait faite avec un double rang de planches de sapin entre lesquelles on placerait un lit de charbon pilé serait la serre qui conserverait le mieux la chaleur, parce que le charbon et le bois résineux sont de très-mauvais conducteurs du calorique ; tandis qu'une serre en fer serait celle qui conserverait moins la chaleur, parce que le fer est un bon conducteur du calorique, c'est-à-dire qu'il le laisse aisément s'échopper.

Mais, si les serres en fer ont l'inconvénient de laisser échapper la chaleur plus que les autres, elles ont l'avantage d’être plus éclairées, plus propres, moins matérielles et d’une plus longue durée que celles en bois, et ces avaniages leur font donner la préférence en Angleterre, en Belgique et en France, où l’on voit maintenant beaucoup de serres en fer, malgré qu'il en coûte davantage pour les chauffer.

Quant à la propriété qu'ont les couleurs d’absorber la chaleur en raison de leur obsecurité, et de la repousser ou de la réfléchir en raison de leur clarté, c’est une connaissance qui vous est déjà familière et dont vous faites usage dans votre pratique en noircissant la terre que vous voulez échauffer ou rendre plus propre à absorber la chaleur , et en blanchissant les murs exposés au soleil, afin qu'ils réfléchissent la chaleur sur la plate - bande qui est à leur pied, où vous cultivez des primeurs. |

Enfin nous avons vu que le calorique, en s'introduisant

dans certains corps, produit plus de chaleur qu'en s'introduisant dans d’autres. Ceci nous conduit naturellement à penser qu'il serait possible que les différents combustibles que nous employons pour chauffer nos serres ne produisissent pas tous le même degré de chaleur. En effet, si nous consultons notre mémoire, nous nous rappellerons que nous avons observé une grande différence dans l'intensité et dans la durée de la chaleur que produisent les différents combustibles. Le charbon de terre bien épuré, par exemple, produit une chaleur:forte et de longue durée. Le bois de tilleul produit si peu de chaleur, qu'il est généralèment regardé comme un mauvais combustible. Le bois de hètre produit une chaleur très-vive, mais de courte durée, tandis que celle du chêne est moins vive else prolonge plus longtemps.

Ces différences et plusieurs autres que votre mémoire peut vous rappeler tiennent à la différence d’affinité qu'a lé calorique pour ces divers combustibles, et à la propriété qu'ils ont d’être plus ou moins bons conducteurs du calorique. | ;

Vous voyez, messieurs, par tout ce que je viens de vous dire, combien les sciencess’éelairent les unes par les autres, et qu'il est impossible d’exceller dans aucune d'elles si on n'a pas de notions suflisamment étendues de celles qui l’avoisinent.

Quoique je pense vous avoir expliqué les principales propriétés du calorique autant que le comporte la nature de ces lecons, je sens pourtant qu’il vous reste encore deux vides que vous voudriez voir remplis. D'abord vous auriez désiré que je vous apprisse ce que c’est que le calorique luimême; mais je vous répète qu'on n’en sait rien, parce qu'on ne peut nidesaisir, ni le peser, ni l'enfermer; mais on est autorisé à le considérer comme un corps, puisqu'il oceupe de la ptace, et même comme l’origine de la lumière, puis-

qu'elle se manifeste où il-abonde. Ensuite, vous auriez

été bien aises de savoir positivement si le calorique et la chaleur sont une seule et même chose, ou si ce sont deux choses différentes. Vous avez vu qu'il y a des expériences qui tendent à démontrer qu’ils ne sont qu'une seule et même chose, et d’autres expériences qui tendent à faire croire que ce sont deux choses différentes, c’est-à-dire que la chaleur serait un effet ou une production du ealo: rique ; mais la physique et la chimie n’ont pas encore éclairei ce point difficile, et nous devons rester dans le doute jusqu’à ce que ces sciences nous aient appris la vérité. Plusieurs savants du premier ordre continuent même de se servir indistinctement des mots calorique et chaleur dans leurs discours et dans leurs écrits.

En terminant cette lecon , je vous rappellerai que, quoique la chaleur soit indispensable à la végétation , elle lui serait, cependant, mortelle, si elle n’était accompagnée d'humidité.

Nous connaissons bien à peu près le degré de chaleur le plus favorable à telle ou telle plante ; mais, par une négligence assez étrange, nous n'avons encore qu une grossière idée du degré d'humidité qui doit accompaguer ce degré de chaleur. Nous n'ignorons pas que les plantes transpirent dans une chaleur sèche et qu’elles aspirent dans une chaleur humide; mais nous ne nous apercevons qu elles transpirent trop ou pas assez, ou qu'elles aspirent trop ou trop peu, que quand elles nous l’apprennent par leur air de souffrance et quelquefois par leur mort. Ïl serait pourtant facile d'étudier les plantes sous ce rapport, au moyen de l’hygromètre et du thermomètre, et d'apprendre à preserver celles que nous cultivons en serre des excès de transpiration et d'aspiration qui leur sont nuisibles. Jespère qu'avant peu nous commencerons des expériences à ce sujet.