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Fig. 521

f!(Hf 800 900 1000 ma 1^00

dite, la chaleur spécifique d'un corps subit à certaines températures des variations particulièrement rapides qu'on aperçoit immédiate-

ment sur la ligne des quantités de chaleur. Ces variations correspondent toujours, sinon à un changement d'état proprement dit, du moins à une modification profonde des propriétés du corps. Par exemple, la ligne des quantités de chaleur du fer {Vig, 521) montre, d'après M. Pionchon, une variation très rapide de la chaleur spécifique entre 600° et 710° environ ; cette variation correspond à un changement dans les propriétés magnétiques du métal ; un autre changement d'allure s'observe vers 1050°. La chaleur spécifique du quartz augmente jusque vers 400°, reste constante au delà, et ce phénomène est en Relation avec certaines propriétés optiques de ce corps. La fusion de Faluminium, qui a lieu vers 630°, se prépare, en quelque sorte, à partir de 580° par une augmentation extrêmement rapide de la chaleur spécifique; la chaleur de fusion de ce métal est d'environ 80 calories, ce qui est, avec celle de l'eau, la plus grande qu'on ait jamais observée.

743. Chaleur latente de fusion de la glaee. — La chaleur latente de fusion de la glace a fait l'objet d'un grand nombre de travaux. Black, le premier, la rechercha par la méthode des mélanges; Laplace et Lavoisier se servirent de leur calorimètre à glace.

De la Provostaye etDesains procédèrent de la façon suivante : un morceau de glace bien pure, prise à 0°, est séché rapidement avec du papier non collé et introduit dans un calorimètre préalablement taré ; la glace subit une fusion rapide qu'on favorise en l'agitant avec le thermomètre du calorimètre,- et on observe bientôt la température stationnaire 6; l'équation du numéro 742 se réduit ici à

L'augmentation de poids du calorimètre fait connaître le poids/) de la glace employée. On a déterminé avec soin le zéro du thermomètre, afin d'avoir 6 avec précision.

Bunsen a employé une méthode toute différente en se servant de son calorimètre à glace (715). Supposons qu'on introduise dans cet appareil un corps chaud, un poids d'eau déterminé, par exemple, qui, en se refroidissant, abandonne un nombre de calories connu, ç;

il se fondra un poids ? de glace. Si on appelle e le poids spécifique

de l'eau à 0°, d celui de la glace, la variation de volume résultant de la fusion sera

f {cfë)'

Si la tige du calorimètre a été calibrée avec soin, cette variation de volume se déduira du déplacement de la colonne de mercure, et on pourra calculer /.

PREMIER CHANGEMENT d'ÉTAT 669

744. Cluae«r spéciS^He de la glace. — Person détermina la chaleur spécifique de la glace par la méthode générale indiquée au numéro 742, en plongeant de la glace refroidie à — 21'' dans un calorimètre dont la température était assez élevée pour qu elle fondit.

Il la détermina encore en introduisant de la glace refroidie à — 21^ dans un calorimètre contenant de Fessence de térébenthine ou de Teau salée à O*. La difficulté de ce genre d'expériences tient surtout à la faible conductibilité de la glace pour la chaleur. La glace est refroidie dans un mélange de glace et de sel dont la température minima peut être maintenue pendant trois heures dans un vase à triple enveloppe; on l'y laisse pendant deux heures, au bout desquelles il n'y a plus qu'une diflFérence de 0°, 2 à 0°, 3 entre la température du mélange et celle du centre du cylindre de glace ; on tient compte de cette différence et on introduit la glace dans le calorimètre, en s'arrangeant de manière à connaître à chaque instant sa température et celle du calorimètre; on arrête l'expérience au moment où ces deux températures ne diflFèrent plus que d'une fraction de degré.

Entre — 21** et — 2° la chaleur spécifique de la glace est égale à 0,48. Entre — 2° et 0^, elle subit une augmentation rapide qui prépare, en quelque sorte, la fusion. Ce fait doit être rapproché de la plasticité réelle que la glace manifeste dans le voisinage de 0® (740).

745. Exercice. — Ëtant donné^ un corps surfondu à ^*>, quel sera son état final après qu'on l'aura mis au contact d'une parcelle solide?

Premier cas. — Supposons qu'une fraction seulement du corps se solidifie; la température finale sera nécessairement la température de fusion, a. Soient :

X la fraction solidifiée,

c et c' les chaleurs spécifiques à l'état solide et à l'état liquide,

/ la chaleur latente à la température de fusion.

Pour ramener le tout à son état primitif, il faudrait fondre un poids X du corps, c'est-à-dire fournir Ix calories, ptiis refroidir un poids 1 de a à ^ c'est-à-dire enlever c'{a — t) calories. Gomme la transformation se fait sans gain ni perte de chaleur, on doit avoir

Ix = c'(a — t), d'où X = — ^--T .

On doit trouver pour x un nombre plus petit que l'unité, ce qui exige que l'on ait

c'{a — tXl.

Si l'équation donnait pour x une valeur plus grande que l'unité,

c*est que tout se serait solidifié et, dans ce cas, la* température serait restée à un degré 6 inférieur à a.

Second cas. — Il faudrait alors, pour ramener le corps à son état primitif, chauffe? le corps solidilié de 0 à a, c'est-à-dire lui fournir c(a — 6) calories; puis le fondre à la température a, ce qui absorbe encore / calories; enfin le refroidir k Tétat liquide de a à, f , ce qui dégage c'{a — t) calories; donc

c{a — b)-}- 1= cf[a — t),

d'où»

On doit trouver pour 6 un nombre plus petit que a, ce qui exige

que Ton ait

condition inverse de la précédente. Si l'on trouvait pour 6 un nombre plus grand que a, on serait averti qu'on est dans le premier cas.