CONDUCTIBILITÉ

291. On appelle ainsi la propriété qu'a le calorique de pouvoir se répandre facilement à travers certains corps, en s'y propageant couche par couche. Cet effet se produit en ce que l'une des extrémités d'un corps venant à être échauffée , elle se met en équilibre par rayonnement particulaire avec la couche suivante, celle-ci avec la 5""° couche , et ainsi de suite. On appelle bons conducteurs les corps à travers lesquels cette propagation de la chaleur se fait promplement, et mauvais conducteurs ceux dans lesquels elle se fait lentement ou ne se fait point du tout.

292. C. DES SOLIDES. La faculté conductrice des corps, provenant d'un rayonnement de calorique qui se propage de couche en couche , doit nécessairement décroître très rapidement ; c'est ce dont on s'assure aisément par l'expérience suivante. On échauffe

d'une manière constante l'extrémité d'une barre de fer dans laquelle des trous sont pratiqués de distance en distance. On remplit ces trous de mercure, et on y plonge des thermomètres dont les excès de température 8>ur celle de l'air indiquent ainsi les températures des diverses parties de la barre : ces thermomètres montent à des degrés d'autant plus élevés qu'ils sont moins éloignés de l'extrémité échauffée. En comparant les diverses températures indiquées par les thermomètres qui sont placés aux différentes sections de la barre dont on échauffe l'une des extrémités , il est facile de découvrir la loi suivante : le calorique se propage à travers les corps conducteurs avec des températures qui suivent une progression géométrique décroissante, lorsque les distances, à partir du point échauffé, suivent une progression arithmétique. Ce décroissemenl de température est très-rapide.

293. La conductibilité varie dans les divers corps. Il est facile de déterminer le rapport existant entre les facultés conductrices des différents corps. En plongeant horizontalement et à la même profondeur , les corps mis sous forme de lames ou de tiges égales, dans un vase contenant du liquide chaud, les extrémités des tiges qui se trouvent hors du vase ayant été recouvertes de cire, celles-ci indiquent la faculté conductrice de ces corps par la distance plus ou moins grande à laquelle ils font fondre cette cire. Par ce procédé , imaginé par Ingenhouze , on n'obtient pas de résultats comparatifs exacts , mais seulement approximatifs. Pour mesurer exactement la conductibilité relative des corps, il faudrait mettre ceux-ci sous forme d'une sphère creuse, de grandeur et d'épaisseur déterminées , plonger ces sphères égales dans de la glace fondante 5 et maintenir leur surface intérieure à 100'-' au moyeu d'un courant de vapeur d'eau bouillante. La surface extérieure resterait à 0° , et le calorique qui traverserait la paroi ferait fondre de la glace en plus ou moins grande quantité. Ou déterminerait donc la conductibilité relative des corps étudiés par la quantité de glace fondue par chacun d'eux en un temps donné. M. Despretz a déterminé les rapports de conductibilité de différents corps, en les mettant sous forme de barreaux auxquels il donna le même pouvoir rayonnant par le moyen d'un vernis dout il recouvrit leur surface. Le tableau suivant renferme quelques-uns de ces rapports.

L'or ayant une conductibilité représentée par . . . idO

Celle de l'argent l'est par 97

Cuivre 90

Fer •* 37

Zinc 56

Étain 50

Plomb 18

Marbre 2,5

Verre 2

Porcelaine ^ •> ^

Terre à four 1)1

Charbon el bois 0 , 27

Les métaux sont les meilleurs conducteurs connus, et, parmi eux , c'est Tor qui possède cette propriété au plus haut degré. Le platine est un très-mauvais conducteur, en sorte qu'on peut tenir à la main une lame de platine très-courte, quoiqu'elle soit à 1» chaleur rouge à l'extrémité opposée.

La terre couverte de neige est moins froide que la terre nue , ce qui montre que la neige est une substance peu conductrice de la chaleur. Elle peut préserver les semences et les plantes d'un froid trop grand. Les substances animales ne conduisent pas bien la chaleur; aussi la température de l'intérieur du corps demeurant à 37°, la surface est à peu près à la température de l'air environnant. Aussi est-il très-difficile d'échauffer le corps artificiellement à une certaine profondeur.

294. C. DES LIQUIDES. Les liquides sont mauvais conducteurs du calorique j pour s'en assurer l'on dispose (f. 252) un petit ballon de verre rempli d'air et renversé, à quelques lignes au-dessous de la surface ah d'un liquide : en approchant de cette surface un corps échauffé, c, tel qu'un boulet rougi, il devra s'échapper des bulles d'air du ballon , si celui-ci reçoit la moindre quantité de calorique. Cet effet ne se produisant pas, il est évident que la mince couche d'eau qui sépare le boulet du ballon, suffit pour empêcher la communication du calorique émané du boulet : donc celle eau ne jouit presque point de la faculté- conductrice.

On peut encore se convaincre du peu de conductibilité des liquides par une autre expérience, qui consiste à placer un thermomètre à quelques lignes au-dessous de la surface d'un liquide sur

laquelle on verse une couche al> d'alcool ou d'élher qu'on allume (f. 233) : malgré le peu d'espace qui sépare ce foyer de chaleur du Ihermomèlre, celui-ci s'élève à peine. Ou peul remplacer le ihcrmomèlre par un morceau de glace, qui ne fondra pas sensiblcmcnl.

295. Les liquides n'étant pas bons conducteurs du calorique, la promptitude et l'uniformité avec lesquelles ils s'échauffent , sont dues à une cause particulière. Cette cause , c'est le mouvement qui s'établit dans une masse liquide chauffée par quelqu'un de ses points.

Si l'on chauffe les parties inférieures d'un liquide , ces parties échauffées se dilatent , deviennent ainsi plus légères que les parties supérieures encore froides, et s'élèvent à travers elles } tandis que celles-ci viennent prendre leur place pour s'échauffer et s'élever ensuite à leur tour, en sorte que dans un liquide ainsi échauffé , il se fait un courant ascendant continu d'eau chaude et un courant descendant continu d'eau froide. C'est ce dont il est facile de s'assurer en répandant des parcelles d'un corps léger dans une masse liquide qu'on échauffe par sa partie inférieure moyenne (f. 254). Le mouvement intérieur qui se produit dans le liquide est indiqué par celui de ces parcelles, qui sont entraînées de bas en haut au-dessus du point échauffé , et de haut eu bas au-dessus des autres points.

Par suite du mouvement que reçoivent les molécules d'un liquide échauffé j le calorique est comme charrié à travers la masse liquide, et celle-ci est bientôt échauffée d'une manière uniforme. Lorsqu'on empêche plus ou moins ce mouvement des molécules du liquide échauffé, par l'interposition de corps visqueux , on empêche beaucoup la transmission du calorique, et le liquide s'échauffe moins promptement. En effet , toutes choses égales d'ailleurs , se sont échauffées à la même température :

Eau pure , en . . . , 597 secondes.

Eau mêlée d'édredon , en 949 »

Eau mêlée de marmelade de pommes, en . 1096 » Eau mêlée d'amidon, en 1109 »

296. C. DES GAZ. Les gaz interceptant niai les rayons calorifiques ne peuvent évidemment jouir de la propriété appelée conductibilité. Aussi ces corps sont-ils encore moins conducteurs du calorique que les liquides; mais par suite de la grande mobilité de

leurs molécules, et de la facilité avec laquelle les rayons calorifiques passent à travers ces corps, ils s'échauffent assez promptement. On peut empêcher les couranls de s'établir en mêlant au gaz des duvets légers. Si les courants ne s'établissent pas dans une petite couche d'air, elle sert alors à conserver la chaleur d'une enceinte. C'est le but qu'on se propose dans l'emploi des doubles vitres. La couche d'air qui est entre les deux vitrages empêche la chaleur de se communiquer à l'extérieur. C'est aussi l'air qui est renfermé entre les poils des fourrures qui les rend si chaudes.

297. APPLICATIONS. Les corps mauvais conducteurs , c'està-dire à travers lesquels le calorique se propage difficilement, se brisent ordinairement par les changements brusques de temperatare; car ils se trouvent alors dans leur épaisseur à des états de dilatation fort différents, ce qui amène nécessairement la séparation de leurs molécules; cet effet se produit d'autant mieux que le corps est plus épais et plus mauvais conducteur.

Pour conserver la chaleur d'un corps il faut l'entourer de corps mauvais conducteurs tels que la laine, la paille, le foin, la sciure de bois , la terre à four , le charbon ; pour les expériences de cabinet, on se sert de soie et d'édredon ou autres duvets. Les vêlements ne donnent par eux mêmes aucune chaleur; ils ne font que conserver relie qui se développe par l'action de la vie. Ce sont donc les plus mauvais conducteurs qui donnent les vêtemens les plus chauds. Ainsi la laine, la ouate , les plumes et le duvet conservent mieux la chaleur que le crin.

Pour empêcher la chaleur extérieure de se communiquer à un corps, c'est-à-dire, pour conserver la fraîcheur de celui-ci , il faut encore l'entourer de corps non-conducteurs.

Lorsqu'on veut concentrer la chaleur d'un foyer, il faut construire le fourneau avec des substances qui ne puissent pas la communiquer au dehors , avec des corps mauvais conducteurs, tels que de la terre. Si au contraire le fourneau est destiné à répandre sa chaleur à l'extérieur, comme les poêles des appartements , il faut , pour produire le plus d'effet possible , le construire avec des matières qui conduisent bien le calorique; c'est ainsi que, comme chacun le sait, les poêles en fonte chauffent plus que ceux en faïence.