CHAPITRE YI

FUSION — SOLIDIFICATION

1 CHANGEMENT D'ÉTAT. — Tous les corps solides convenabtement chauffés passent à l'état liquide, fondent, suivant l'expression consacrée, pourvu, bien entendu, qu'ils puissent supporter cet échauffement sans se décomposer.

Si la cire, le soufre, Tétain fondent facilement, le fer, le platine exigent des températures très élevées. pour entrer ei fusion ; quant au charbon, Despretz a dû recourir à réocnne élévation de température obtenue par le courant fourni par 50(^ ou 600 éléments Bunsen passant dans une mince baguette à0 graphite, pour voir ce charbon se ramollir et subir ainsi commencement de fusion. Le même physicien a montré que bore, le silicium, la magnésie, la chaux et un grand nombre substances, qui jusqu*alors passaient pour infusibles, peuvi être fondues à la température extrêmement élevée, produite Tare vollaïque.

Fléciproquement un corps liquide convenablement rei prend l état solide : Teau se solidifie à 0*, le mercure v — 40*; dans un mélange de protoxyde d'azote solide et d'é raloool s*épaissit, devient visqueux au point de ne pouvoir couler. Si Ton n'a pu obtenir la solidiBcation complète de corps, si Ton n*a pu congeler quelques autres liquides en polit nombre, comme le sulfure de carbone, le chlore ou I* chloHiydrique, cela tient uniquement i ce que les mo; frigorifiques employés n'étaient pas assez puissants. On c

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dootr adiDCttte aussi que tout corps liquide amené à une tcinj>t*rfllure surTisamment basse se solidille.

D'un aulrc eût'-, tous les liquides émettent des vapeurs, c'calâ — dire (jue ces corps de liquide passent ù l'état de gaz, et cela général à toutes températures, mais plus rapidement dans les nivmes circoustaDces, quand la température s'élève l^i^a corps solides eux-mêmes peuvent se vaporiser, sans passeï paj- l 'étal liquide ; le caniplire, l'iode émettent des vapcuis dè& Aa température ordinaire, et un fragment de ces corps exposé à l*«ir, Snil par disparaître enlicrement par suite de leur volatilisation. Du reste, il est bien prouvé aujourd'hui que l'organe do l'odorat ne peut étro affecté que par des gaz; or, un très Srand nombre de corps solides ont une odeur même à froid; il *aut en conclure qu'ils se vaporisent.

Inversement les gaz peuvent tous être amenés à l'étal li{|ui(le ï>arim froid suflisamment intense.

L'oxygt-ne, t'azate, l'hydrogi^no cjui pendant .si longtemps ont t*^sé pour des gaz permanente Ont pu être liqitéiiés grâce aux *^^iiiix travaux de M. Cailletel et de M. Pictet.

Ua corps du reste peut passer directement de l'étal gazeux a ^tal solide sans passer par l'étal liquide : tels sont, par exemple, •^ csmpbre, l'iode, l'eau auKiessoun de 0".

Quoique le mot de vapeur soit employé plus spécialement T^Our désigner le gnz provenant de la volatilisation d'un corps que ^Oiis counaissons surtout à l'état liquide ou solide (eau, iode), '^o ne peut établir aucune distinction scienliflque entre les vapf^urs et les gaz, puisque tout gaz peut se considérer comme la ''a|MîUr d'un certain liquide.

En résumé, ou voil qu'une même substance peut générale- >ucot exister sous les trois étals : solide, liquide, gazeux.

1- LOI DE LA FOSION. — Suivant la nature du corps solide, deux taodcs de fusion peuvcr.l se présenter. Certaines substances loiideal brusquement (glace, soufre, étainj, et le retour de l'état Quille à l'êtal solide se fait de même sans intermédiaires. ti'iialres substances au conlraire se ramollissent avant de fondre, !">£ deviennent visqueuses, et c'est par degrés insensibles que idlectue le passage de l'élat parfaitement solide à l'état parfei-

tement liquide. Le retour de ce dernier état au premier a lieo graduellement aussi par la même série d'états intermédiaires. Ou dit que ces corps subissent la fusion pâteuse. Tels sont la cire à cacheter, la gutta-percha, le verre, le fer et un très grand nombre d'autres corps ; parmi eux on peut encore citer Talcool et le carbone, qui, d'après les expériences rapportées plus haut, subissent la fusion pâteuse aux deux températures les plus extrêmes que les physiciens ont su obtenir.

La loi suivante, d'après son énoncé même, ne s'appUqoe qu'aux substances de la première catégorie.

Pendant toute la durée de la fusion d'un corps^ le mélange du solide et du liquide conserve une température invariable quelles que soient les causes de réchauffement extérieures. Cette température est toujours la même pour une même substance soumise ù la même pression.

On rappelle le point de fusion.

Il est inutile d^insister sur la démonstration de cette loi expérinuMitale : Ténoncé même l'indique. Faisons pourtant remar quor que si le thermomètre permet aisément de la vérifier dans le cas des corps, bons conducteurs de la chaleur, comme feto ou un métal, il se présente quelques difficultés pour les corp» mauvais conducteurs comme le soufre, parce qu'alors le liquide qui Imigne le thermomètre n*a généralement pas la mémetefflporaturo dans toutes ses parties. Eln agitant beaucoup le mélange du solide et du liquide, qui provient de sa fusion, on arrive i nnidrt^ la température de la masse plus homogène, et la vérification s<^ fait mieux. On ne saurait douter du reste, par analogie a\ 00 00 qui s<^ ^^sse (K»ur les corps bons conducteurs, que Ii tom^vraturo dos couches du liquide et du solide immédiatemefll au oontaot no soit constante : c'est le véritable point de fusiooda corps.

i^aimo nous le verrons dans un prochain paragra|ihe, il £m^ o.os augmentations énonnes dans la pression pour changer ^vu la \alour ô.\i |v::ii do fusion. Les variations de la atmospht rique sont K'auooup trv^p fiaibles. pour entraîner oha;x|^^:îu':;î rio la teniivrat:irt^ vie fusion sensible au Ihcnnoiii*'^^* au^mo lo pL;s r.: lioa:. O'os; irour^pioi* dans les circonstances

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naires, celle-ci ne dépend que de la nature du corps et en est une des caractëris tiques les plus importantes.

Voici un tableau donnant les températures auxquelles fondent les substances les plus communes (^).