REFROIDISSEMENT

dans l'enceinte 3 40°.

Le refroidissement du corps chaud , dans l'enceinte à 0° , est

à celui de ce corps dans l'enceinte à 20° dans le rapport de

— ^, — := 1 , 16. Les refroidissements du thermomètre dans l'en- 7,40 '

ceinte à 20° et dans l'enceinte à 40° , sont dans le même rapport

-tr-'— — = 1 , 1 6 : la vitesse dans l'enceinte à 60° donnerait encore 8,58

le même rapport : il y a donc réellement progression géométrique. Cette progression existe également quel que soit l'excès constant de température du corps chaud.

283. Lorsque au lieu d'être placé dans le vide, un corps chaud est placé dans un gaz, il perd de son calorique, non-seulement par rayonnement comme dans le vide, mais encore par son contact avec le gaz. Pour évaluer la perle due au contact du fluide

élastique, il suffit d'observer le refroidissement du corps qui y sera plongé, lorsqu'on connail déjà le refroidissement de celui-ci dans le vide : la différence des deux refroidissements proviendra de la perle de chaleur occasionnée par le contact du gaz avec le corps.

La perte de chaleur occasionnée par le contact d'un gaz avec un corps qui se refroidit ne dépend nullement de la nature de la surface de celui-ci.

La vitesse du refroidissement dû au seul contact d'un gaz, varie en progression géométrique, lorsque les excès de température du corps chaud varient d'après une progression semblable.

Le pouvoir refroidissant d'un gaz dépend , pour un même excès de température, de sa densité et de sa température; mais cette influence n'a lieu qu'autant que les changements de densité et de température du gaz y produisent un changement d'élasticité.

284. Messieurs Dulong et Petit se sont servi pour leurs expériences d'un ballon en cuivre à paroi mince, placé dans une cuve à eau , auquel ils pouvaient ainsi donner une température quelconque voulue. C'est dans ce ballon qu'on plonge le thermomètre échauffé dont on étudie les lois de refroidissement , soit dans le ballon vide, soit dans le ballon rempli d'air ou d'un gaz quelconque.

285'. ABSORPTION. En plaçant un corps chaud devant an miroir poli, ce miroir ne s'échauffe pas sensiblement; mais si au lieu d'êlre polie la surface du miroir est ternie: par exemple, noircie préalablement à la flamme d'une chandelle , ce miroir s'échauffe considérablement. Cette expérience prouve que tous les corps ne peuvent pas absorber les rayons du calorique avec la même facilité. Le pouvoir absorbant serait complémentaire du pouvoir réflecteur , si dans la réflexion il n'y avait pas toujours perte d'une partie des rayons par diffusion , c'est-à-dire , par réflexion non-spéculaire.

La puissance absorbante des corps est toujours en raison directe de leur pouvoir émissif , c'est-à-dire, que ceux qui rayonnent le mieux le calorique sont aussi ceux qui l'absorbent le mieux. D'après cela le pouvoir absorbant des corps dépend aussi de la nature, du poli et de la couleur de leur surface, et cette dépendance est absolument la même que celle que ces causes exer-

( 215 ) cent sur l'émission. En effet, si l'on a un corps chaud noirci, faisant marquer, par exemple, 10° à un thermomètre à surface argentée, on aura encore 10°, si c'est le thermomètre qu'on noircit , et si l'on donne au corps chaud la surface métallique. Donc dans ce second cas , l'absorption par le thermomètre a autant augmenté que l'émission par le corps chaud a diminué.

L'appareil le plus commode pour prouver le rapport direct qui existe entre les pouvoirs émissifs et absorbants, consiste (f. 250) en une sorte de thermoscope dont les boules sont remplacées par des cubes de fer-blanc, entre les faces opposées desquels on place un cube semblable , contenant de Teau chaude. Si la face n est noire et la face b blanche , nous savons que la première émettra beaucoup plus de chaleur que la seconde ; cependant les deux vases du thermoscope recevront la même quantité de chaleur, si la face h' est blanche, et la face n' noire , c'est-à-dire, si les deux faces absorbantes sont colorées contrairement aux deux faces rayonnantes. 286. Des pouvoirs émissifs et absorbants des corps dépendent un grand nombre d'applications. Dans la construction des cheminées d'appartement il faut avoir soin de donner au fond de celles-ci une couleur blanche et la surface la plus polie possible, afin que tout le calorique du foyer soit réfléchi dans l'appartement. Si l'usage d'un appartement exige qu'il soit échauffé rapidement, il est bon de se servir de poêles et de tuyaux à surface terne et noircie j mais si au contraire l'usage de l'appartement n'exige pas qu'il soit chauffé très-rapidement, mais qu'il le soit d'une manière lente et égale, les poêles à surface blanche sont préférables aux premiers, en ce qu'ils restent chauds bien plus longtemps.

Un vase qui devra être échauffé promplemenl devra avoir une surface terne ; mais celui qui devra conserver longtemps sa chaleur , devra être parfaitement poli et brillant. Ainsi les réchauds en argent conserveront longtemps la chaleur des liquides qu'on y renferme.

Les vêtements blancs ont l'avantage d'être frais en été et chauds en hiver; en effet, en été ils réfléchissent les rayons calorifiques, et ne les laissent pas pénétrer jusqu'au corps; tandis qu'en hiver, par suite de la faiblesse de leur pouvoir rayonnant , ils conservent la chaleur du corps.

Dans plusieurs parties montagneuses de l'Europe on est dans Tusage de répandre de la terre noire sur la neige , afin d'eu hâter la fonte par la présence de celle couche noire qui absorbe fort bien le calorique, il faut que le soleil soit très-ardent pour fondre la neige et encore c'est plutôt l'air chaud ou la pluie qui la fondent que les rayons directs qui se réfléchissent presque tous à la surface. 287. DIATHBRMANÉITÉ. On donne ce nom à la propriété qu'ont en général les substances transparentes de laisser passer, sans les retenir, les rayons calorifiques. C'est ainsi que, comme nous l'avons vu , les rayons calorifiques traversent l'air sans obstacle. La diathermanéifé est donc pour le calorique, ce que la diaphanéité est pour la lumière. Les corps qui permettent cette transmission des rayons de calorique , sont appelés corps diathermanes. En plaçant entre un boulet rouge et un thermoscope une lame de verre, une lame d'eau coulante, ou quelqu'autre écran transparent, on n'empêche pas le thermoscope de s'échauffer: les rayons traversent donc la lame interposée. Si l'on empêche celte transmission , en enduisant d'une couche noire la surface de la lame, le thermoscope ne s'échauffe plus que très-faiblement. Telles sont les premières expériences faites par Prévôt et Delaroche.

Des expériences plus précises et plus nombreuses ont été faites par M. Melioui au moyen de l'appareil suivant (f. 231).

Une source de chaleur, par exemple une lampe à alcool dont la flamme rougit une spirale de platine, est placée en /. Deux écrans a et 6 sont placés l'un derrière l'autre : le second est percé d'une ouverture o, derrière laquelle se trouve la lame diathermane étudiée c; en / est disposé un thermo-multiplicateur. Au moment où l'on enlève l'écran a , les rayons qui tombent sur l'ouverture o traversent la lame c et viennent échauffer le thermomultiplicaleur.

On a trouvé ainsi que sur une quantité de chaleur représenté

par '.100

Le sel gemme incolore a transmis 92

Le ^spath d'Islande 28

Le cristal de roche 28

Le verre de glace incolore 24

La tourmaline verte 16

La chaux sulfatée 5

L'alun 2

288. II y a des substances qu'on nomme alhcrmanes , parce qu'elles ne permettent pas la transmission des rayons calorifiques. Tels sont le noir de fumco , et en général les corps opaques. Une substance peut être alLcrmane , quoique transparente d'ailleurs. Une matière transparente athermane peut servir à séparer Tune de l'autre la lumière et la chaleur qui proviennent soit du soleil , soit de quelque source artificielle. La lumière du soleil ayant traversé une lame athermane , formée de verre coloré par de l'oxide de cuivre et d'une couche d'eau , se trouve privée du calorique qui l'accompagnait , et quelque éclatante qu'on puisse la rendre en la concentrant par des verres ou par des miroirs, elle reste sans chaleur. C'est sous un état semblable que nous recevons de la lune une lumière privée de toute chaleur sensible. D'ailleurs , un corps chauffé ne devient lumineux que quand sa température s'élève à 500° environ.

289. Pour déterminer le pouvoir diathermique des liquides, on les place dans un vase à faces parallèles, en verre, dont on observe la puissance de transmission pendant qu'il est vide.

La chaleur transmise par ce vase vide étant . . . 100 elle devient pour l'huile d'olive 30

— l'éther commun 21

— l'alcool 15

— l'eau 11

Le pouvoir diathermique des corps diminue à mesure que leur

épaisseur augmente , mais moins rapidement. En effet, les rayons qui ont déjà traversé une certaine épaisseur diathermane feront moins de perte en en traversant une seconde épaisseur égale à la première , que les rayons incidents n'en avaient faite à leur entrée dans la substance.

290. Diaihermansie. Si dans l'appareil cité (f. 251) on remplace le platine incandescent qui servait de source de chaleur par une simple lampe sans verre (lampe de Locatelli), mais placée de manière à agir par rayonnement direct sur le thermo-mulliplicateur avec autant de force que le platine , on trouve que le pouvoir diathermique des corps qu'on interpose ensuite, n'est plus le même que dans les expériences précédentes. Pour le spath

d'Islande il s'élève à 39 , ainsi que pour le verre ; pour le cristal de roche il monte à 58; pour le sulfale de chaux , à 14; pour l'alun, à 9; pour la glace, à 6. Quant au sel gemme, il conserve son pouvoir de 92.

Dans ce dernier cas le verre a donc transmis -f^ des rayons qu'il a reçus de la lampe, tandis qu'il ne transmettait que f^ de ceux qu'il recevait du platine incandescent. Il faut donc admettre que les rayons émanés de la lampe traversent le verre plus facilement que ceux émanés du platine rougi , et que ces rayons ne sont pas homogènes.

De même que les rayons provenant de deux sources différentes, ne traversent pas également bien un corps diatbermane , quoique au moment de leur incidence ils aient la même intensité , de même ce corps ne sera pas traversé également par les différents rayons partis d'une source unique. En effet, si ces rayons n'étaient pas hétérogènes, ils passeraient tous ou il n'en passerait aucun.

On appelle diathermansie cette faculté que possèdent les rayons calorifiques de passer plus facilement les uns que les autres à travers un milieu donné.

D'ailleurs , en traversant un milieu dialhermane , les rayons calorifiques se réfractent , se dispersent ou se polarisent de la même manière que le font les rayons lumineux en traversant des milieux diaphanes , phénomènes que nous étudierons en optique.