CALORIQUE

briser ou occasionner de grands dégâts, si on n’a pas pourvu aux effets de dilatation et de contraction qu’ils doivent éprouver. Des liquides renfermés dans des vases solides, même en métal, pourraient les faire briser avec plus ou moins de danger, si, la température les dilatant fortement , la résistance des parois devenait impuissante pour s'opposer à leur effort. Les vapeurs produisent encore une action beaucoup plus considérable : l’eau en passant de l’état de liquide à celui de vapeur prend un volume 1,698 fois plus grand, et par l'augmentation de la chaleur la vapeur acquiert une telle force qu’elle peut produire d’épouvantables effets. La destruction de tant d'usines et de tant de bateaux à vapeur est là pour attester les désastreux effets de l'explosion d’une chaudière.

Le calorique ne borne pas toujours son action à dilater les corps; souvent il peut les faire changer d’élat. Parmi un grand nombre d'exemples que nous pourrions citer, nous nous contenterons de celui que nous observons si fréquemment dans une foule de circonstances , la liquéfaction de la glace et la transformation de l’eau en vapeur. Quand, pendant un hiver plus ou moins rigoureux, nos rivières sont gelées , et que la glace qui les recouvre peut supporter le poids des hommes et même celui des voitures, nous concevons facilement l’idée de la solidité à laquelle peut arriver l’eau quand elle a changé d’état par le froid. La surface de la terre, dans presque toutes les localités , est sillonnée par des masses d’eau qui, sous la forme de lacs ou de rivières, deviennent des moyens si importants pour la fertilisation des campagnes et le transport des hommes et des marchandises ; et la vaste et imposante étendue des mers, en offrant à notre admiration l’un des objets les plus capables de nous faire apprécier la puissance du Créateur, se montre avec tous les caractères des corps liquides. Quand un vase rempli d’eau est placé sur le feu, et que peu de temps après le liquide a disparu, ou bien lorsque, pendant la chaleur de l'été, un lac pu une rivière se dessèchent et présentent à nos yeux le fond que recouvrait précédemment une couche d’eau plus ou moins épaisse, nous nous apercevons facilement que ce liquide peut prendre un nouvel état, et se transformer en un fluide aériforme, dont les propriétés deviennent un objet d’étonnement et d’admiration, surtout dans ces ingénieuses machines dont les effets sont si supérieurs à l’action de l'homme et des animaux, et dont toute la force réside dans une certaine quantité de vapeur, qui sert à leur procurer le mouvement.

Dès que le calorique est nécessaire pour faire passer les corps de l’état solide à l’état liquide, et de celui-ci à l’état de vapeur, il s’ensuit que ces changements d'état doivent donner lieu à des abaissements de température dans les corps qui sont en contact avec les substances qui passent à un état plus dilaté, et ceci explique des effets qui étonnent quand on n’a pas présente à la pensée la cause de la dilatation et du changement d’état des corps. Lorsqu'on mêle de l’eau chaude avec de la glace, on voit celle-ci se fondre, et si l'on prend des quantités pesées de ces deux substances, on arrive à des résul.ats qui paraissent presque inexplicables. Ainsi, un kilogramme d’eau chaude à 75° mêlé avec un kilogramme de glace donne 2 kilogrammes d’eau à Ja température de la glace fondante, c’est-à-dire que 75 degrés de chaleur sont nécessaires seulement pour faire fondre la glace sans en élever la température, ce qui prouve que l’eau liquide à la même température que la glace renferme une beaucoup plus grande quantité de calorique. De même, si on met de la glace dans un vase sur le feu, et qu’on l’'agite constamment pour empêcher que la température ne s'élève inégalement, on trouve que tant qu'il reste une portion d’eau solide, la température reste à zéro, parce que toute la chaleur communiquée par le foyer sert à liquéfier l’eau, et ne peut par conséquent l’échauffer. C’est par une raison semblable que l’eau qu’on place dans un vase sur le

feu, du moment qu’elle est en ébullition conserve cons: tamment la température de 100°, la chaleur qui lui arrive à chaque instant étant nécessaire pour produire de la vapeur, qui est immédiatement volatilisée (voyez CnaLEun LATENTE ).

Tous les corps solides ne sont pas susceptibles de se fondre, même lorsqu'on les élève à une très-haute température; ceux qui résistent à l’action de la chaleur prennent le nom de corps infusibles ou réfractaires : tels sont Je platine, la chaux, le cristal de roche, etc.; d’autres ne fondent qu’à une chaleur rouge longtemps soutenue, comme l'argent, l'or. Un grand nombre enfin n’exigent qu’une faible quantité de chaleur pour prendre l’état liquide : Pétain et le plomb sont dans ce cas. Presque tous les corps susceptibles de passer à l’état gazeux deviennent d’abord liquides avant de se transformer en gaz. Il y a cependant des exceptions : par exemple, l’arsénic se réduit en vapeur sans avoir été liquéfié.

Des applications utiles ont été faites de la propriété qu’offrent les corps solides d’absorber beaucoup de chaleur en passant à l’état liquide, pour produire des refroidissements artificiels au moyen desquels on peut congeler des substances qui exigent une température très-basse pour prendre cet état. Ainsi, tous les jours on se procure des sirops et différentes préparations analogues, connues sous le nom de glaces, en plongeant les vases qui les renferment dans un mélange de deux parties de glace et d’une partie de sel, qui produit un froid de 20° au-dessous de zéro. Ce froid est loin d’être le plus intense que l’on obtienne au moyen de mélanges : ainsi, du chlorure de calcium, mêlé dans le rapport de 3 avec 2 parties de neige, donne 27 degrés de froid , et si on avait d’abord fait refroidir les deux substances à 10 ou 12° au-dessous de zéro, comine on le peut facilement dans un hiver un peu rigoureux, le froid produit descendrait jusqu’à 45 et 46°, et l’on pourrait y congeler du mercure. En mêlant de cette manière des substances exposées à des températures toujours plus basses, on peut produire jusqu’à 70° au-dessous de la glace fondante.

On observe quelquefois dans l’abaissement de température des liquides des effets singuliers : ainsi, l’eau, qui se congèle à zéro, peut sans devenir solide s’abaisser jusqu’à 12 et 14° au-dessous de ce point, si elle est parfaitement tranquille ; mais à l’instant où on lui communique le plus léger mouvement , elle se congèle en masse, et la température se relève à zéro. Lorsque le passage d’une substance de l’état liquide à l’état solide est lent, elle peut prendre des formes régulières, que l’on désigne sous le nom de cristaux. La nature en présente souvent de très-remarquables, mais l’art peut, dans beaucoup de circonstances, imiter son action (voyez CRISTALLOGRAPHIE). Parmi les curieux phénomènes auxquels donne lieu la chaleur, il en est encore un très-singulier, et qui n’a pas encore été expliqué : c'est celui de la caléfaction de certains liquides.

Les liquides produisent un froid plus ou moins considérable quand ils passent rapidement à l’état de vapeur, et l’on tire parti de cette propriété pour diverses expériences , et pour se procurer des liquides froids, et quelquefois même de la glace. Ainsi, que l’on renferme un liquide dans un vase poreux qui reste exposé à l’action d’un courant d’air, et bientôt le liquide pourra marquer plusieurs degrés au-dessous de la température de l'atmosphère : c’est de cette manière qu’agissent les alcarazas. En facilitant beaucoup l'évaporation de l’eau, on peut arriver à lui faire prendre la forme solide. Au Bengale, où la température est très-élevée pendant le jour, et où les nuits sont loin d’être assez froides pour obtenir la congélation de l’eau, on se procure cependant de la glace en exposant l’eau sous une grande surface à l’action de Pair pendant Ja nuit. L’évaporation, favorisée par la pureté du ciel, devient assez grande pour occasionner un froid qui va jusqu’à zéro. Si, au contraire, on diminue

CE

le rayonnement de la chaleur en abritant kes corps, même au moyen d’une toile mince , on évite leur refroidissement, et c’est de cette manière que les paillassons et les toiles dont on se sert pour recouvrir les pêches en espalier et d’autres fruits les préservent de la destruction presque inévitable qu’ils éprouveraient quand pendant les nuits la température est peu élevée, l'air pur et le ciel sans nuages.

Lorsque des corps sont échauffés dans quelques points, on observe que tantôt la chaleur se transmet jusqu’à des points très-éloignés, et tantôt on éprouve à peine une élévation de température sensible à une très-petite distance de la partie chaude. Cet effet est dû à l'inégalité de conductibilité pour la chaleur que présentent tous les corps. Les métaux la transmettent beaucoup mieux que tous les autres corps, et présentent entre eux des différences considérables. Quand on place dans un foyer une barre de fer mince, de quelques décimètres de longueur, on ne peut la toucher à l'extrémité opposée, tant elle est chaude. Cependant, si la barre avait une épaisseur et une largeur assez considérable, aucune partie de la chaleur ne serait transmise d’une extrémité à l’autre, quand l’une serait à la température la plus élevée possible. Ainsi, une barre de fer ou de cuivre de 4 mètres de longueur et de 5 centimètres d’équarnissage ne s’échaufferait que d’un seul degré à l’une de ses extrémités pour plus de trois mille degrés qui seraient communiqués à l’extrémité opposée, c’est-à-dire pour une température bien supérieure à celle qui serait nécessaire pour la fondre. Les substances vitreuses et terreuses sont au contraire de très-mauvais conducteurs de la chaleur, et ces propriétés sont mises à profit dans le chauffage des habitations, suivant que l’on veut obtenir rapidement une élévation de température ou conserver longtemps celle d’un lieu quelconque. Un poële en métal procure le premier effet, tandis qu'une construction en briques ou en faïence permet d’obtenir le second. Dans le premier cas, la chaleur développée par le combustible, transmise immédiatement par les parois échauffées , laisse le poêle froid aussitôt que le combustible

s’échauffe plus lentement, mais aussi se conserve beaucoup plus longtemps à la même température.

Les corps liquides ne transmettent pas directement la cha-

leur partie supérieure, on peut conserver dans leur partie inférieure de la glace qui ne se fonde pas; mais si on laisse flotter la glace à la surface et que l’on place sur le feu le vase qui les renferme, la chaleur se transmet à la partie supérieure, et après un certain temps ils sont parvenus à l’ébullition. Dans ce cas, le liquide, s’échauffant à son contact avec le foyer, devient plus léger, s'élève à la partie supérieure, et se trouve remplacé par une portion de liquide froid , qui vent s’échauffer à son tour pour céder ensuite la place à une autre partie, et de cette manière la masse entière se trouve bientôt portée à la température la plus élevée que puisse supporter le liquide, et l’ébullition une fois déterminée l’évaporation se produit.

Un corps échauffé ne transmet pas seulement de la chaleur par son contact avec d’autres corps, il en répand dans l'espace qui l’environne, comme on en acquiert la preuve en se plaçant à une certaine distance, et cette transmission n’est pas due à l'air, mais à des rayons invisibles qui émanent du corps; aussi la chaleur est-elle transmise dans le vide comme dans l'air. La nature de la surface extérieure des corps a la plus grande influence sur la quantité de chaleur qui est perdue par le corps sur lequel on opère. Les mélaux polis perdent peu de chaleur par leur surface. Le papier, le verre, et surtout le charbon donnent au contraire lieu à une déperdition très-considérable, et il suffit, pour qu'ils produisent cet eflet, qu’ils se trouvent, en lames très-migces, uppliqués à la surface du corps échauffé, Inversement, un corps froid dont la surface est en métal poli réfléchit beau-