MESURE DES DILATATIONS DES SOLIDES, DES LIQUIDES ET DES Q A Z

201. Valeur de la dilatation des solides. — La dilatation des corps par la chaleur étant un effet général qui exerce son influence sur tous les objets qui nous entourent, et modifie sans cosse leur forme et leur volume, on conçoit que ce n’est pas seulement dans les expériences do physique et de chimie qu’il importe de tenir compte des accroissements de volume qui résultent de l’élévation de la température, mais encore dans une foule de circonstances qui intéressent les arts. Aussi les physiciens se sont-ils livrés à des expériences délicates pour déterminer avec précision la quantité dont chaque substance se dilate pour uno élévation de température donnée. Ce sont les résultats de ces recherches que nous allons faire connaître, en nous occupant d’abord de ce qui a rapport aux solides. Mais comme on a vu (175) qu’il y a lieu de considérer dans ces corps deux sortes de dilatation, l’une en longueur et l’autre en volume, il en résulte que l’étude des dilatations se divise en deux parties : la première relative aux dilatations linéaires, la seconde aux dilatations cubiques.

Dilatation linéaire. — On a pris pour terme de comparaison de la dilatation linéaire des corps entre eux, l’allongement que prend l’unité do longueur lorsqu’elle est chauffée de zéro à un degré, et on a donné' à cet allongement le nom de coefficient de dilatation linéaire. Les coefficients de dilatation linéaire d’un grand nombre de substances ont été déterminés, à la fin du siècle dernier, par deux physiciens français, Lavoisier et Laplace. Leur méthode consistait à réduire en barro la substance dont ils cherchaient la dilatation; puis maintenant la. barre dans de la glace fondante, ils en déterminaient d’abord la longueur h zéro; la plaçant ensuite dans un bain d’eau chauffée, par exemple, à 100 degrés, ils en mesuraient de nouveau la longueur à cette température. Or,

« \ LO H lui; K.

iis observaient alors un allongement qui représentait la dilatation totale pour une élévation de température do 100 degrés. Divisant cet allongement par 100, on avait la dilatation de toute la barre pour 1 degré, et divisant enfin cette dernière dilatation par le nombre d’unités de longueur qu’avait la barre, on obtenait l’allongement correspondant à un seul degré et à une seule unité de longueur, c’est-à-dire le coefficient de dilatation linéaire. C'est ainsi qu’on a obtenu les nombres suivants:

Coefficients de dilatation linéaire pour 1 degré.

Verre 0,00000861

Platine . . . . . 0,00000884

Acier 0,00001079

Fer 0,00001220

Or 0,00001466

Cuivre rouge . . . 0,00001718 Cuivre jaune . . . 0,00001878

Argent 0,00001909

Plomb . 0,00002857

Zinc 0,00002942

A l’inspection du tableau ci-dessus, on reconnaît que les coefficients de dilatation sont toujours très-petits. Par exemple, le coefficient du cuivre jaune étant 0,000018 environ, cela veut dire qu’une tige de cette matière, lorsque sa température s'élève d’un degré, s’allonge seulement des 18 millionièmes de sa longueur; ou, ce qui est la même chose, qu’une tige d'un million de mètres de longueur s’allongerait, dans le même cas, de 18 mètres.

Dilatation cubique. — On nomme coefficient de dilatation cubique d’une substance l’accroissement que prend l’unité de volume de cette substance pour une élévation de température d’un degré. Le calcul faisant voir que le coefficient de dilatation cubique d’un corps est triple de son coefficient de dilatation linéaire, les premiers se déduisent des nombres compris dans le tableau ci-dessus en les multipliant par 3.

202. Applications de la dilatation des solides. — • La dilatation des corps par la chaleur nous donne l’explication de plusieurs phénomènes. Par exemple, lorsqu'on verse trop brusquement de l’eau chaude dans un vase de verre, il éclate; cela est dû à ce que le verre étant mauvais conducteur du calorique, la paroi i nté—