CONDUCTIBILITÉ DES LIQUIDES

Mi”. ISc h autrement d’une eulunne liquide par lu partie inférieure. —

Pour prouver que les liquides conduisent la chaleur, on ne saurait les chauffer par leur partie inférieure; car la portion de la masse qui s’échauffe la première, celle qui est en contact avec le fond du vase, devient moins dense, et s’élève vers la région supérieure, en même temps que les couches plus froides descendent pour la remplacer. Il s'établit donc nécessairement, dans tout vase contenant un liquide, qu'on chauffe par le bas, un double courant, (pii mélange entre elles les différentes couches et la chaleur ainsi propagée dans la masse est due plutôt à un phénomène de contact qu’à la conductibilité propre de la substance. On peut rendre visible ce double courant, en mélangeant avec l'eau une matière de densité à peu près égale à celle du liquide, la sciure de bois. En chauffant cette eau dans un vase de verre, à l’aide d’un foyer ordinaire, on aperçQit un courant ascendant suivant l’axe du vase et un courant descendant le long des parois.

Cil AI.EIlIt.

MiS Èrhiuflrmrnl «l'une rolonnr liquide pur ln partir supérieure.

— Kxprrirnrr de «I. Murray. — Si l'ou échauffe la ColoiIDC liquide par la partie supérieure, en cnllanimnnt par exemple de l’éther, placé sur l’eau qui remplit une éprouvette à pied, on constate que la chaleur pénètre peu à peu à une certaine profoudeur au-dessous de la couche chauffée par contact; un thermomètre, dont la tige traverse la paroi latérale de l'éprouvette et dont la boule est placée sur l’axe du cylindre, à quelques centimètres au-dessous de la couche d’éther, accuse une élévation sensible de température. Mais, la conséquence déduite de ce résultat peut

être contestée : la chaleur ne s’est-elle pas transmise dans le liquide à la faveur de la paroi de l’éprouvette, ou bien, ne s’esl-clle pas transmise à travers le liquide jusqu’au thermomètre, par rayonnement direct? Une expérience de J. Murray lève toute difficulté sur le premier point. Il creusa dans un bloc de glace 0 Ifig. 237) une cavité cylindrique qu’il remplit d’eau à 0°; il fixa un thermomètre T dans la paroi, comme l’indique la figure, et il prit, comme source de

chaleur, un vase de cuivre V plein d'eau chaude et dont le fond horizontal était en contact avec la surface de l’eau à 0°. Puisque le thermomètre indique encore, cette fois, une élévation notable de température, puisque nous savons, d’autre part, que la chaleur, reçue par la glace, peut la fondre en partie, mais non en élever la teuqiérature au-dessus deO”, il est évident qu’on ne peut plus attribuer réchauffement du thermomètre à la conductibilité de la paroi solide; en outre, la source émettant de la chaleur obscure, réchauffement du thermomètre ne pouvait pas être dû à la diatherraanéité du liquide. Il faut donc admettre que les liquides, en général , conduisent la chaleur à la façon des corps solides; mais leur pouvoir conducteur est beaucoup plus faible que celui des métaux.

M>9. Kxpérienm «le H. iiraprrtz — M. Despretz est entré plus avant

CONDUCTIBILITÉ DES CAZ. 323

dans la question : il a cherché si la loi de propagation de la chaleur dans une colonne liquide était la même, que dans une barre solide homogène. A cet effet, il remplissait d’eau un grand vase de bois (fii/.i'M). implantait horizontalement des thermomètres T, T', T" dans la paroi . de manière que leurs réservoirs lussent placés dans l’axe du vase cylindrique ou prismatique, à des distances variant en progression arithmétique; enfin, il prenait, comme source de chaleur un vase métallique V, à parois minces, dans lequel il renouvelait l’eau chaude, toutes les cinq minutes, à l’aide des tubes U et U'. Parce procédé, la source pouvait être considérée comme constante. Pour que la chaleur dégagée par l’eau chaude et par sa vapeur ne fit pas varier la température de l’air qui entourait l’appareil , le tube U amenait l’eau d’alimentation d’une chambre voisine. Il fallait 30 heures pour que les thermomètres donnassent des excès stationnaires de température. N’oublions pas de faire observer que dans l’appareil de M. Despretz, la paroi du vase conduisant trèsmal la chaleur, la transmission de celle-ci à une assez grande distance de la source 11e pouvait avoir d’autre cause que la conductibilité de l’eau.

M. Despretz reconnut que ces excès décroissaient en progression géométrique comme dans le cas des solides. Dans le cas particulier de l’eau, la raison de la progression était 1,0, pour une distance des deux thermomètres consécutifs égale à 43 millimètres.

I^e mercure est, parmi les liquides, celui dont le pouvoir conducteur est le plus grand.

COIHDDCTIBILITK l)HS CAZ.

570. IMIIIculté» qui w présentent dans l’étude de In conductibilité

de* $»*. — Ce n’est pas chose facile que de décider, par la voie de l’expérience, si les gaz conduisent ou 11011 la chaleur : la grande mobilité de leurs molécules, les variations des forces élastiques, dues aux clmugemenls de température, amènent forcément des courants, qui mélangent les couches entreelleset transmettent, parcoiilacl, la chaleur de l’uue à l’autre. Ou aura beau chauffer par la partie supérieure le vase qui contient le gaz, ou ue sera pas plus heureux : le rayonnement de la partie du vase soumise à l’action d’un foyer de chaleur échauffe soit la paroi latérale, soit la paroi inférieure, et les courants gazeux s'établissent nécessairement. Il serait, d’ailleurs, fort inexact de déterminer dans ce cas la distribution des températures dans la colonne gazeuse, à l'aide de thermomètres à mercure, qu’on plongerait dans les diverses tranches ; car ces thermomètres s'échauderaient principalement par l’absorption directe de la chaleur que rayonnerait la source employée.

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571. Imparfaite conduct Ibtlltr des cas. — Ce qu’oU peut affirmer néanmoins en toute sécurité, c’est que si les gaz conduisent la chaleur^ ils la conduisent très-mal. Tout système de corps, qui renferme, entre les diverses. parties- qui le constituent, une grande masse d’air, possède par cela seul une conductibilité très-imparfaite, surtout quand cet air est gêné dans ses mouvements. Le duvet, le coton cardé, les fourrures et en général toutes les substances filamenteuses, qui emprisonnent l’air entre leurs libres, sont de très-mauvais conducteurs de la chaleur. Aussi les emploie-t-on avec beaucoup de succès pour se garantir du froid pendant l'hiver. Les tissus de laine fournissent des vêlements chauds parce qu’ils empêchent la déperdition, à l’extérieur, de la chaleur qui se développe sans cesse dans nos organes. Il est certain qu’ils doivent surtout cette propriété à ce que les filaments de la laine, plus difficiles à assouplir que ceux du lin ou du chanvre, ne peuvent pas donner des tissus bien unis, et retiennent une multitude de petites bulles gazeuses. Ces mêmes tissus servant d’enveloppe à un bloc de glace, en ralentissent la fusion pourle même motif, lorsqu’on place le bloc dans un milieu, dont la température est supérieure à 0°. Les doubles fenêtres .garantissent très-bien, en hiver, les appartements contre un refroidissement trop rapide, à cause de la lame d'air interposée entre les carreaux de vitre. Cet air n’empêche pas l’introduction dans la pièce de la chaleur solaire, parce qu’il est diathermane pour les rayons de liante température, tandis qu'il s'oppose au départ de la chaleur obscure, soit par voie de transmission directe, soit par voie de conductibilité.