FRUIT

FRUIT. — Botanique, XI, XII. — (Etym. : du latin fnictus').

1. béfinition. — On appelle />"Mi? le résultat de la transformation de l'ovaire postérieurement à la fécondation. La paroi ovarienne prend alors le nom de pericar/ic ; les ovules contenus dans l'ovaire deviennent les graine^. Les plantes sans ovaire n'ont donc pas de fruit: tel est le cas des phanérogames gymnospermes.

Parfois le mot f-"iiit est employé dans un sens restrictif, et sert à désigner seulement le péricarpe ; dans ce qui suit, à l'exemple de plusieurs botanistes éminents, ce sera dans ce sens restreint que nous prendrons le mot fruit. (Pour tout ce qui concerne Vovaire, se reportei- à l'article Fleur; et pour ce qui touche la graine, \oir ce mot.,

2. Organisation du fruit. — Puisque le péricarpe n'est que l'ovaire accru, il en reproduit l'organisation, à moins que, postérieurement à la fécondation, il ne se soit opéré dans cet ovaire des développements spéciaux ou dos suppressions plus ou moins complètes de ses parties constituâmes.

En général on distingue dans l'épaisseur du péricarpe trois zones ou couches :

1° Une zone externe superficielle nommée épicarpe, ou peau du fruit;

2° Une zone superficielle interne, d'épaisseur très variable et de consistance souvent ligneuse : c'est le noyau ou eiidocarpe ;

3° Entre ces deux zones, une couche de consistance assez molle, quia recules noms à^mésocarpe ou de chair.

Lorsque le fruit est uniloculaire, les trois couches du péricarpe s'enveloppent régulièrement l'une l'autre ; mais dans les fruits à plusieurs loges, l'endocarpe forme la paroi propre des cavités intérieures, dont l'ensemble est ensuite embrassé par le mésocarpe et l'épicarpe (ex. : pomme, poire, nèfle, etc. ). Toutes les parties du péricarpe, qu'elles doivent devenir molles et charnues ou dures et résistantes, sont dues au développement de tissus de même nature que le liège ou suber ; ces tissus se forment entre les régions superficielles de l'ovaire et le système de ses faisceaux nourriciers.

Cette organisation est un remarquable exemple d'emprunt physiologique, puisque souvent dans les fruits les tissus subéreux, essentiellement protecteurs, fournissent un appoint aux organes de réserves et à l'appareil disséminateur. A mesure que ces tissus spéciaux se développent dans le fruit, le sucre s'y accumule, tandis que les acides, le tannin, l'amidon y diminuent ; c'est ainsi que des raisins qui contenaient, au 29 août 1874, sur 100 grammes de 1 substance, 5^' 4 de sucre et 3^' 1 d'acide, contenaient | donnons son nom usuel et un exemple

idont la graine est souciée au péricarpe .... Caryopse (ci. Blé).

dont la graine est libre dans le péricarpe . Achaine (ex. Sarrazin).

avec une ou doux ailes membraneuses Sainare (ex. Onné).

charnus Drupe (ex. Pêche, Cerise)

le 7 octobre suivant IS^-^G de sucre et 1«'20 d'acide.

3. Déhiscence des fruits. — Pour laisser échap per les graines qu'ils enveloppent, bon nombre de fruits s'ouvrent à la maturité: ils sont déhiscents.

La déhiscence s'opère par division du fruit en pièces distinctes qu'on nomme des valves. Cellesci se détachent l'une de l'autre aux sutures. Les sutures sont distinguées en vraies et fausses sutures. Les sutures vraies correspondent aux bords des carpelles unis pour former la cavité ovarienne. Les fausses sutures sont des lignes de rupture qui coupent longitudinalement les carpelles à l'époque de la maturité.

Par opposition aux fruits déhiscents, il en existe un très grand nombre qui ne s'ouvrent pas à la maturité : ces fruits sont dits iwléliiscents. Dans ce cas les graines ne peuvent devenir libres que par la désorganisation du péricarpe.

On a distingué trois modes de déhiscence des fruits:

1° hSi déhiscence poricide ou apicilaire. Dans ce cas, un ou plusieurs trous se forment vers l'extrémité supérieure du fruit (ex. réséda, muflier, pavot, œillet);

2» La déhiscence transversale. Elle résulte d'une rupture transversale circulaire du péricarpe, sans rapport avec les feuilles carpellaires qui entrent dans la constitution du fruit fex. mouron rougej.

3° La déhiscencs valvaire. Cette dernière s'accomplit de trois manières différentes : a) Dans la déJdscence valvaire septicide, les carpelles constituants se séparent à la maturité par dédoublement des cloisons communes (ex. tabac) ; 6) Dans la déhiscence valvaire loculicide, l'ouverture du fruit se fait au milieu de la paroi externe de chaque loge de l'ovaire (ex. tulipe) ; c) Dans la déhiscence valvaire septifrage, les parois externes des loges de l'ovaire se détachent des cloisons rayonnantes et de la columelle centrale. Ce dernier mode de déhiscence est assez rare (ex. acajou).

A la maturité du fruit, certains péricarpes déhiscents s'ouvrent brusquement avec une force assez grande pour projeter les graines enfermées dans leur intérieur à une grande distance (ex. balsamine, Hura crepitans ou sablier).

4. Classification des fruits. — Chaque forme de fruit a reçu des botanistes et du vulgaire un nom particulier. Ces noms sont assez nombreux pour qu'on ait cru devoir entreprendre un classement des fruits. Parmi toutes les classifications proposées, nous adopterons de préférence celle de M. P. Duchartre, comme étant la plus claire et la plus simple. Dans le tableau synoptique ci-joint, en regard de l'ensemble des caractères d'un fruit, nous

FnuiTS

apocarpés

unicarpellés

indéhiscents

à une ou deux graines

déhiscents et généralement à plusieurs graines i de plus ils présentent

déhiscents

Fhcits

syncarpés

pluricarpellés

ind hiscents

i^L'emplni rigoureux de

ces six derniers noms

est assez difficile).

une seule fente à la maturité Follicule (ex. Pivoine).

deux fentes à la maturité Légume ou Gousse (ex. Haricot).

s'ouvrant par deux valves lonititudinales Silique et Silicule (ci. Colza).

s'ouvrant transversalement Pyxide (ex. Mouron).

sans aucun des Cciractères précédents Capsule.

fruit provenant d'un ovaire supère. dont les loges et les graines sont en partie atrophiées; sa base est enfermée dans une cupule Gland (ex. Chêne).

fruit provenant d'un ovaire supère à mésocarpe charnu, à endocarpe membraneux formant plusiv.ui'S loges séparables sans déchirement Orange.

fruit provenant d'un ovaire infère et dont la consistance va diminuant de la périphérie au centre Melon ou Pépon.

fruit provenant d'un oviiire infère à péricarpe coriace et à deux séries de loges superposées Grenade ou Balauste.

fruit provenant d'un ovaire infère et complètement chanm Baie (ex. Groseillier).

Iiuit provenant d'un ovaire infère et à peu près complètement charnu; l'endocarpe seul est membraueux. Pomme ou Poire.

FUSION

Linné désignait encore par les noms de fruits ^gréyés et de fruits antho':arpés deux classes de fruits quimcriientd'ètre mentionnées. La première de ces classes, celle des fruits agrégés, comprend les ensembles de fruits apocarpés qui succèdent' à une seule fleur. La seconde comprend des inflorescences fortement accrues : ce sont des assemblages de fruits, d'enveloppes florales, de réceptacles, voire même de bractées ; les fruits antliocarpés ne sont donc pas réellement des fruits dans le sens de la définition de ce mot. Parmi les fruits antliocarpés nous mentionnerons le cÔ7ie ou strobile des pins ; le sycone ou figue, fruit du figuier ; enfin le syncarpe, dont on peut citer comme exemple le fruit du mûrier, de l'ananas, de l'arbre à pain.

5. Rôles du fruit.— Le fruit a, dans la vie de la plante, un triple rôle à remplir : 1° Il protège la graine; 2° il en provoque la dissémination ; ;j° il sert à fixer la graine au sol . De ces trois rôles, le dernier est le moins important. Ce que nous avons dit de la structure du finit et de l'origine de ses tissus montre suffisamment que cet organe est un appareil protecteur pour les graines enfermées dans son intérieur. Au point de vue de la dissémination des graines, il y a lieu de distinguer les fruits secs et les fruits charnus : les premiers provoquant la dissémination directe des graines; les ; econds ayant besoin, pour disséminer leurs graines, de l'intervention des animaux.

Par le fait seul de sa chute sur le sol h quelque distance de la plante qui l'a produit, le fruit provoque la dissémination des graines qu'il contient. Souvent au poids du fruit viennent se joindre, pour accroître sa puissance de dissémination : 1° des productions pileuses ; 2" des aigrettes (pissenlit) , 3° des ailes ( une aile dans l'orme, deux ailes chez l'érable) ; 4" la rupture brusque du fruit avec élasticité. Ces expansions pileuses, ces aigrettes, ces ailes ne se développent à la surface du fruit que chez les fruits secs.

La plupart des fruits charnus, possédant un goût sucré, ou quelque odeur balsamique, ou encore quelque propri .té nutritive stimulante ou excitante, sont ingérés par les animaux. Tous ces fruits charnus présentent sous leur enveloppe molle un noyau ligneux très solide qui contient les graines à son intérieur. La coque ligneuse de ces fruits résiste à l'action des sucs de l'appareil digestif ; elle est évacuée avec les fèces. On remarque souvent que les graines des plantes ainsi organisées n'entrent facilement en germination que quand le noyau qui les protège a traversé certains organismes animaux.

Quant à la manière dont les fruits fixent la graine au sol, ils agissent : 1° par leur poids ; 2° en offrant à l'humidité du sol une grande surface d'adhérence. Aussi toutes les dispositions qui ont pour effet •d'augmenter la puissance disscminative du fruit en augmentant sa surface augmentent-elles du même coup sa puissance comme organe de fixation des graines. [C.-E. Bertrand.]

FUSION. —Physique, XVL — On appelle fusion le passage d'un corps solide à l'état liquide quand il a lieu sous l'influence de la chaleur. Un- morceau de glace porté dans un milieu dont la température est supérieure à 0° devient liquide; le plomb ou le verre suffisamment chauffés fondent et coulent. Ce changement d'état s'effectue aussi pour certains corpsparlcur mélange avec des liquides appropriés: on l'appelle alors dissolution. Le sucre ou le salpêtre, l'alun et la plupart des sels minéraux disparaissent quand on les agite avec l'eau; le cotonpoudre perd l'état solide dans un mélange d'éther et d'alcool. Les doux phénomènes, bien que différents en apparence, ont assez de points communs dans les circonstances qui les accompagnent et dans les lois qui les régissent pour qu'en physique on ne les sépare pas. Leur étude commune peut s'y

intituler : premier changement d'état des corps ou passage des solides à l'état liquide.

La plupart dos corps solides peuvent être fondus lorsqu'on les chauffe convenablement. La solidité ou la liquidité pour une même substance dépend uniquement pour ainsi dire de sa température. Mais il y a une différence très grande entre les corps au point de vue de la température à laquelle s'effectue ce changement d'état.

Un grand nombre de substances sont très facilement fusibles à des températures peu élevées :tels sont la glace, le phosphore, le suif, la cire, l'acide stéarique; d'autres exigent plus de chaleur, ainsi l'étain, le plomb, le zinc; la plupart des métaux ne fondent qu'à la température élevée des feux de forges, comme l'argent, l'or, le fer. Le platine ne coule qu'à la plus forte température que l'homme sache produire. Lo nombre des corps infusibles devient d'autant moindre que nous trouvons des moyens de chauffage plus énergiques ; tel corps regardé autrefois comme infusiblc peut aujourd'hui être fondu ; tel autre qui résiste à nos moyens actuels ne résisterait probablement pas à des foyers plus violent:, que ceux dont nous disposons. Nous pouvons donc dire que tous les corps solides deviendraient liquides si nous pouvions les porter à une température suffisamment élevée.

Il faut en excepter les substances qui se décomposent par la chaleur avant de changer d"état, comme le bois, la corne et beaucoup de corps d'origine organique. Lorsqu'on les chaufl'e à l'air libre, lis se transforment, disparaissent en gaz, brûlent en un mot et ne laissent comme résidu que leur portion minérale; l'air est venu aider h leur décomposition. Certaines matières minérales échappent à la fusion pour une raison analogue; telle est la craie ou la pierre calcaire ; elle ne fond pas dans le four du chaufournier; elle donne comme résidu la chaux : c'est qu'elle a subi une décomposition et perdu le gaz carbonique qui était l'une de ses parties constituantes. Que l'on renferme cette craie dans un vase métallique très solide, dans un canon de fusil, comme le fit Hall, et qu'après avoir hermétiquement ferme le vase, on le chauffe fortement, l'acide carbonique n'aura plus d'issue pour s'échapper; celui qui se produira d'abord, ne pouvant se dégager, fera pression et empêchera la décomposition de la craie. Celle-ci fondra sans altération ; et si on la laisse refroidir lentement, on lui trouvera, lorsqu'on i'aura retirée du tube, l'aspect du marbre compact à cassure cristalline, preuve évidente qu'elle était devenue liquide.

Lois de la fusion. — La ftision d'un corps solide est assujettie à deux lois : 1° La température à laquelle fond une substance est toujours la même dans toutes les circonstances ; on la nomme le poi7it de fusion ; 2" Pendant toute la durée de la fusion, la température reste constante.

Qu'on mette sur le feu un vase plein de glace, celle-ci entrera en fusion à la température 0°, ni avant ni après; et quelle que soit l'ardeur du foyer, le thermomètre plongé dans la glace indiquera seulement la température zéro, tant qu'il y aura de la glace à fondre.

La connaissance du point de fusion des différentes substances peut présenter de l'intérêt, non seulement pour comparer leur fusibilité, mais même pour juger de leur pureté. En effet, tant que la substance est pure, son point de fusion reste le même; si elle est associée à des matières étrangères, son point de fusion s'élève ou s'abaisse ; et on peut affirmer qu'une substance est mêlée de corps étrangers quand elle ne fond pas à son point de fusion normal.

Voici, dans l'ordre des températures croissantes, les points de fusion d'un certain nombre de corps :

FUSION

Mercure

Essenoc de térébenthine

Glace

Huile d'olive

Beurre

Suif

Phos|iliore

Cire vierge

Cire blanche

Acide sféariqvie

Soufre. .

Camphre

Etain

Point de fusion en dcgr.

centiçr.

Point de

Subslonces. '„"^jf°

en dogp.

centigr.

Bismuth 26C»

Plomb 320»

Zinc 422°

Antimoine 432

Bronze

Argent

Cuivre

Fonte blarch''.

— firise . . .

Or...:.

Acier 1400°

Fer doux IjOIi»

Platine iiOOO»

iOoO»

On voit par ce tableau que les diverses substances entrent en fusion à des temjioratures très différentes de l'une à l'autre. Le mercure, liquide à la température ordinaire, doit être refroidi j\isqu'à 40° au-dessous de zéro; alors il a l'aspect du plomb solide et peutêtre martelé comme ce dernier métal.

Les alliages, formés par la combinaison plus ou moins intime des métaux entre eux, oiïrent une particularité remarquable : ils sont en général plus facilement fusibles que chacun des métaux qui les constituent. Mais on ne peut indiquer leur point de fusion avec précision, parce qu'il varie avec leur composition et même avec leur mode de fabrication. La soudure des plombiers, formée de 2 d'étain avec 1 de plomb, fond à 196°, alors que l'étain, le plus fusible des deux métaux, ne fond qu'à 230°. Le plus curieux à ce point de vue est l'alliage de Darcet, formé de S de bismuth alliés à 5 de plomb et à 3 d'étain : il fond à 100°, dans l'eau bouillante, c'est-à-dire à une température bien inférieure à celle qui peut fondre le plus fusible des trois métaur. entrant dans sa composition.

Fiisioji visqueuse. — Les corps fusibles peuvent être partagés en deux groupes distincts : 1° ceux qui par l'action de la chaleur deviennent franchement liquides, coulent aussi facilement que l'eau, comme la glace, la cire, le plomb^ le fer ; 2° ceux, au contraire, qui se ramollissent avant de devenir liquides, prennent un état visqueux qui n'est plus l'état solide et n'est pas encore l'état liquide, peuvent s'étirer en fils : tel est le verre. On profite de cette propriété pour courber, souffler, mouler le verre; pendant qu'il est mou, on lui donne la forme qu'on désire et qu'il conservera en reprenant l'état solide.

Le soufre présente les deux espèces de fusion ; à 111°, il est bien liquide et coule comme de l'eau ; chauffé davantage, à 220°, il devient visqueux, s'épaissit fortement, et si on essaye de le couler dans l'eau il y tombe sous forme d'un filet continu. Le brusque refroidissement lui donne des propriétés particulières : il reste quelque temps mou, élastique, susceptible d'être étiré en fils. Mais il perd peu à peu sa transparence et son élasticité pour reprendre la forme solide opaque du soufre ordinaire. Il en est de môme do toutes les substances à fusion visqueuse, et en particulier du verre. En vieillissant, il perd sa transparence et devient peu à peu opaque. Les ustensiles de verre recueillis dans les tombes antiques semblent couverts à la surface d'une sorte d'étamage imperméable à la lumière ; on dit que le verre s'est dévitrifié.

Chaleur latente de fusion. — La température d'un corps qui fond reste la même pendant toute la durée de la fusion : voilà la seconde loi du phénomène Qu'on mette sur un feu vif un vase contenant du suif dans lequel plonge un thermomètre, on voit la température monter jusqu'à 33° ; arrivé à ce point, le thermomètre reste stationnaire, quelle que soit l'ardeur du foyer. La fusion s'effectue, et tant qu'elle dure le thermomètre se maintient invariable. Toute la puissance delà source de chaleur

n'a momentanément qu'an effet, rendre la fasion plus rapide.

Qu'est devenue la chaleur que le foyer a sans cesse fournie au vase, puisqu'elle n"a pas d'action sur le thermomètre? Elle a été employée à séparer les molécules du corps solide, à les maintenir à la distance nécessaire pour la liquidité; elle a accompli un travail mécanique, et c'est la raison pour laquelle elle n'a pas agi sur le thermomètre; le travail de la liquéfaction l'absorbant tout entière, elle ne peut en produire un autre dans le môme temps, en dilatant le liquide du tube thermométrique. On la croyait autrefois dissimulée dans le corps fondu, et on lui avait donné le nom de chaleur latente, par opposition au nom de chaleur s'-nsi/jle réservé à celle qui impressionne nos organes et nos appareils. On conserve encore cette dénomination, bien qu'on sache que la chaleur nécessaire à la fusion n'est ni cachée ni dissimulée, puisqu'elle révèle sa présence par des effets évidents, par le travail diificile de la dissolution, de la séparation des molécules du corps qu'elle fait changer d'état.

L'invariabilité du point de fusion de la glace, observée déjà en 176:3 par Black, a été mise à profit : les physiciens s'en servent pour déterminer l'un des deux points fixes des thermomètres, et ils en fout le point de départ des divisions de l'échelle de ces appareils.

La connaissance de la chaleur de fusion de la glace, c'est-à-dire de la quantité de chaleur nécessaire h 1 kilogramme de glace pour passer à l'état d'eau, a une très grande importance pour l'explication des phénomènes météorologiques qui dépendent de l'eau congelée. Sa recherche expérimentale, facile à réaliser d'ailleurs, va nous permettre de définir l'unité de chaleur et de donner le principe de la méthode employée pour comparer les quantités de chaleur.

Mélangeons 1 kilogramme d'eau à 60° avec 1 kilogramme d'eau à 20° : un thermomètre placé dans le mélange indique 40° pour la température commune aux 2 kilogrammes, c'est-à-dire exactement la moyenne entre les deux températures. L'eau la plus chaude s'est refroidie en cédant de la chaleur à la plus froide. Le kilogramme d'eau à 60°, qui s'est refroidi jusqu'à 40", a abandonné la chaleur qu'il avait prise pour passer de 40° à 60° ; et cette chaleur a élevé le second kilogramme de 20° à 40°. On est donc autorisé à dire qu'il a fallu la même quantité de chaleur pour élever 1 kilogramme d'eau de 20° à 40° que de 40° à 60°. Et comme l'expérience réussit aussi bien entre des limites de températures plus rapprochées et prises n'importe où dans l'échelle thermométrique de 0 ' à 100°, on est en droit d'en conclure que l'eau a un échauffement régulier. On la prend alors comme terme de comparaison et on définit l'unité de chaleur, que l'on appelle calorie, ta quantité de chaleur nécessaire pour élever \ kilofiramme d'eau d'un degré. Si l'on mélange 1 kilogramme de glace à zéra et réduite en minces fragments avec 1 kilogramme d'eau à 79°, toute la glace fond, mais la température finale du mélange est 0°. Qu'est devenue alors la chaleur fournie par l'eau chauffée à 79° et qui se retrouve à zéro? Elle a servi à fondre le kilogramme de glace ; elle a passé de l'état de chaleur sensible à celui de chaleur latente employée à la fusion du corps solide. On en conclut que la chaleur nécessaire pour fondre I kilogramme de glace sans élever sa température pourrait élever 1 kilogramme d'eau de 79° : c'est ce que l'on exprime quand on dit que la chaleur latente de fusion de la glace est de 79 calories.

Ce nombre ne frappe pas suffisamment l'esprit et ne donne peut-être pas de prime abord une idée nette de l'énorme quantité de chaleur qu'il faut à la glace pour passer à l'état d'eau. Quels effets

FUSION

thermométriques produirait cette chaleur de fusion ^i elle devenait chaleur sensible ? Elle pourrait porter à près ds TOU", c'est-à-dire au rouge, 1 kiloiçramme de fer. Ainsi chaque kilogramme . de glace qui se fond aux rayons du soleil absorbe, pour se liquéfier et sans augmenter sa température, autant de chaleur qu'un kilogramme de fer chauffé au rouge dans un feu de forge.

La neige qui'couvre le sol l'hiver, et les sommets des hautes montagnes perpétuellement, est très lente à fondre. L'une des causes et la principale, c'est la grande quantité de chaleur latente nécessaire pour la fusion. Cette lenteur règle la dépense des eaux continentales qui prennent leur source dans les torrents formés de la fonte des neiges des cimes élevées ; la distribution aux plaines est graduelle, à moins que la température n'ait trop accéléré la fusion en restant quelque temps élevée au commencement du printemps.

Diiso/ut'.on. — La dissolution est le passage d'un corps solide à l'état liquide par l'influence d'un liquide approprié qu'on nomme dis-solvant. C'est, à tous égards, un cas particulier de la fusion. Dans le solide qui se dissout, les molécules se séparent, deviennent libres, acquièrent la mobilité qui constitue l'état liquide, tout comme elles le feraient par l'action de la chaleur. De même que certains corps n'ont pu encore être fondus, faute d'une température suffisamment élevée, de même quelques autres n'ont pu être dissous faute d'un dissolvant. Comme il y a deux fusions, la fusion ordinaire et la fusion visqueuse, il y a également deux genres de corps solubles, ceux qui deviennent franchement liquides comme le sucre ou le s:lpêtre, et ceux qui restent sirupeux comme les gommes; et cette remarque trouve son intérêt dans le retour à l'état solide.

L'analogie des deux phénomènes est plus complète encore. Il faut fournir de la chaleur au solide que l'on fond, pour l'avoir liquide. Le solide qui se dissout en a besoin également, et si on ne lui en donnepas.il enprendauxcorpsvoisinsqu'il refroidit ou à lui-môme. Il faut, en effet, pour dissocier les molécules, une certaine quantité de chaleur latente ; si le corps se la prend à lui-même, elle ne compte plus comme chaleur sensible, c'est comme si on l'enlevait, et le corps accuse un refroidissement. D'après cette remarque, l'eau sucrée devrait être plus froide qu'avant la dissolution du solide ; mais le sucre absorbe assez peu de chaleur dans sa fusion, pour que ce refroidissement ne soit pas apparent. "Toutefois il n'en est pas de même de tous les sels, et l'azotate d'ammoniaque, jeté et agité dans son poids d'eau, abaisse la température du mélange de plus de 20°. La neige et le sel de cuisine mélangés se liquéfient sans le secours d'un foyer ; il faut cependant à la neige beaucoup de chaleur pour fondre ; il en faut également au sel pour devenir liquide; aussi ce mélange se refroidit-il considérablement en accomplissant sa double fusion.

D'une manière générale, toutes les fois que deux corps solides peuvent se liquéfier mutuellement, ou qu'un corps solide se dissout dans un liquide. il y a transformation dune partie de la chaleur sensible en chaleur latente indispensable à la fusion. Mais en même temps que les molécules du corps solide se dissocient et produisent un abaissement de température, une seconde influence, l'action chimique, peut entrer en jeu; comme elle est toujours une cause de chaleur, si elle est puissante la dissolution dégage de la chaleur au lieu d'en absorber. Tel est le cas du mélange d'une partie de neige avec quatre parties d'acide sulfurique. La neige se fond, ce qui est une source de froid; mais la combinaison chimique de l'acide avec l'eau produit une quantité de chaleur considérable, et le résultat final est une élévation de température de près de 100°. Avec les deux mêmes corps, mais en

proportions inverses, le résultat change ; la chaleur latente absorbée, portant sur quatre fois plus de matière, est bien plus considérable, tandis que la chaleur de combinaison est plus faible, et en définitive on constate un abaissement de 20°. Ainsi la dissolution est un phénomène complexe, dans lequel il faut considérer la transformation physique, cause d'un abaissement de température, et la combinaison chimique, cause de chaleur: suivant que l'un des deux effets l'emporte sur l'autre, le mélange se refroidit ou s'échauffe.

Les mé'anges réfrigéran 's dont on se sert pour abaisser artificiellement la température sont fondés sur l'absorption de chaleur latente nécessaire à la liquéfaction d'un corps solide qui se dissout. Le plus fréquemment employé est le mélange à parties égales de se! marin et de neige ou de glace pilée ; il abaisse la température de 20°. Il peut servir pour faire des boissons glacées dans la saison chaude.

Le mélange de quatre parties de chlorure de calcium cristallisé en poudre avec trois parties de neige peut servir à faire congeler le mercure.

La glace et la neige ne sont pas nécessaires à la production artificielle du froid par dissoluiion. On peut également employer parties égales d'azotate d'ammoniaque et d'eau, ou encore huit parties de sulfate de soude ou sel de Glauber, arrosées de cinq parties d'acide chlorhydrique. On se sert de l'un ou de l'autre dans de petits vases où l'on plonge les corps que l'on veut refroidir et que l'on nomme glacières artificielles.

Solidification. — ,La solidification est le phénomène inverse de la fusion : c'est le passage d'un liquide à l'état solide, se produisant par un refroidissement convenable, ou bien par la disparition du dissolvant dans le cas des corps dissous. Elle a lieu pour chaque corps à une température déterminée, la même que le point de fusion, et restant invariable pendant toute la durée du phénomène. Elle est accompagnée d'un dégagement de chaleur provenantde la chaleur latente qui repasse à l'état sensible

L'eau devient glace à zéro, de môme que la glace devient eau à zéro. Le plomb fond à 320% il redevient solide au même point. Il suffit de simples observations thermométriques pour constater ce fait et vérifier la constance de la température pendant toute la solidification. Cette constance est précisément due au dégagement de la chaleur latente accompagnant le passage à l'état solide, et si de l'eau mise dans un mélange réfrigérant cesse d'abaisser sa température en se prenant en glace, c'est que la chaleur dégagée par les portions qui se congèlent compense celle qu'enlève le réfrigérant. Si étrange que cela puisse paraître au premier abord, il reste établi que la formation de la glace est accompagnée d'un dégagement de chaleur. La lenteur avec laquelle elle prend naissance l'hiver trouve là son explication.

On peut constater directement le développement de chaleur sensible qui a lieu au moment de la solidification. Lorsqu'on place dans un lieu tranquille, dont la température est de plusieurs degrés au-dessous de zéro, comme cela arrive l'hiver, ud vase contenant de l'eau dans laquelle plonge un thermomètre, il arrive que cette eau reste liquide jusqu'à 8 et 10° au-dessous de zéro ; mais alors le moindre ébranlement en détermine la congélation subite, et aussitôt le thermomètre plongé dans le liquide remonte à zéro.

Un fait du même genre, mais plus frappant par la température développée, se produit avec les sels dissous. On fait dissoudre à chaud, vers 33*, du sulfate de soude dans de l'eau, tant que celle-ci peut en tenir. Quand elle est saturée, on la fait bouillir quelques instants dans le ballon qui la contient; elle se sursature. Pendant que le ballon est plein des vapeurs de la solution, on le bouche et

GALLINACES

on le laisse refroidir. Le liquide ne se solidifie pas, bien qu'il contienne plus de sel qu'il n'en peut contenir normalement. Mais quand le ballon est froid, si on vient à le déboucher, le liquide se prend instantanément en un bloc solide, et il s'échauffe assez pour que la main qui le touche en sente la chaleur.

Changements de volume ficcrmpngnani les changements d'état. - La plupart des corps, au moment où ils se liquéfient, subissent un accroissement de volume subit. L'acide stéarique des bougies augmente d'environ onze centièmes au moment où il devient liquide ; le soufre, le cuivre, fe plomb, l'étain, la cire, une foule d'autres, se conduisent d'une façon analogue. Il est évident que ces substances qui se dilatent en se liquéfiant diminueront de volume par la solidification ; versées fondues dans des moules, elles donnent en effet des masses poreuses.

Mais il y a quelques corps qui se comportent d'une manière tout opposée, qui se dilatent en devenant solides: telle est la fonte de fer, telle est l'eau. Cette propriété rend la fonte précieuse pour le moulage ; en se solidifiant elle reproduit les détails les plus fins des moules.

Quant à l'eau, il suffit de remarquer que la glace flotte pour conclure qu'elle occupe un volume plus grand que l'eau qui lui a donné naissance : sa dilatation, au moment de la congélation, est en effet de un douzième de son volume. Tout le monde sait que les carafes qu'on laisse pleines d'eau rhiver se brisent si l'eau se congèle. La glace formée dans le goulot d'abord joue le rôle d'un bouchon, et quand la congélation de la masse survient, le volume ne pouvant se dilater, les parois cèdent et se brisent. Cet accroissement s'opère avec une force considérable que l'on évalue à ■ 000 kilogrammes par centimètre carré de la surface. Sous cette poussée énorme, les bassins en maçonnerie se crevassent, les tuyaux de conduite se fendillent, les rochers se brisent; delà l'expression populaire: « il gèle à pierre fendre. » C'est à la même cause qu'il faut attribuer la destruction des plantes par les grands froids: l'eau se congèle dans leurs vaisseaux et en déchire les parois délicates. Des vases de fer bien pleins, hermétiquement fermés, et exposés à la gelée, ne résistent pas malgré leur solidité : ils se fissurent, accusant ainsi la puissance énorme avec laquelle le corps tend à augmenter son volume en devenant solide.

Applications et expériences. — 1. Constater la fusibilité de l'étain en chauffant une feuille d'étain

étendue sur une feuille de papier au-dessus de charbons allumés : l'étain fond avant que le papier ne soit carbonisé. — Mettre en évidence la facile fusion du plomb en chauffant un morceau de ce métal dans une cuillère de fer au-dessus d'un foyer : le métal devient rapidement et franchement liquide.

2. Faire fondre d'une part de l'acide stéarique des bongios, d'autre part le même corps mélangé d'abord de suif : constater que le point de fusion du second liquide est plus faible que celui du premier.

3. Faire l'alliage de Darcet par fusion du mélange des métaux, le couler. Après refroidissement, en prendre un morceau et le suspendre dans le col du ballon où Ton fait chauffer de l'eau; l'alliage tombe goutte à goutte dans l'eau quand elle est bouillante.

4. Chauffer par le milieu, dans des cendres chaudes, un tube de verre rempli de sable ; le tube se ramollit : on peut soulever peu à peu ses deux extrémités en les rapprochant et donner au tube la forme d'un U i-égulier. — Chauffer du soufre dans un creuset de terre, jusqu'à ce que le corps devienne pâteux, le verser de haut dans une terrine d'eau : on forme ainsi le soufre mou, qui abandonné à l'air redevient peu à peu cassant. — Constater que du sucre d'orge perd sa transparence primitive au bout de quelques Jours, et de mou et plastique qu'il était, redevient cassant.

5. Laisser fondre dans un verre de la glace pulvérisée ou de la neige où plonge un thermomètre. En mettre sur un foyer dans un vase une égale quantité. Constater que la température de fusion est la même dans les deux cas, que le foyer ne fait qu'activer la li(iuéfaction.

6. Dissoudre du sucre, ou mieux du salpêtre ; d'un autre côté faire une dissolution de gomme arabique. Filtrer chacun des liquides pour constater leur différence de liquidité. Les évaporer séparément avec lenteur: le salpêtre en reprenant l'état solide cristallise; la gomme, après le départ de son dissolvant, donne une masse sèche sans forme régulière.

7. Faire l'un des mélanges réfrigérants indiqués. y plonger un tube de verre ferme par un bout et contenant un peu d'eau. On le retire contenant un cylindre de glace. — Mélanger une partie de sel de cuisine avec trois parties de neige; la masse fond et accuse 17° au-dessous de zéro; c'est le zéro du thermomètre Fahrenheit.

[Haraucourt.]

GALLICISMES. — 'V. Idiotismes.

GALLINACÉS. — Zoologie, XVIL — Pour ne pas sortir des données d'un programme élémentaire et pour ne pas multiplier les subdivisions, nous avons traité, à l'article Echasners, des autruches, des casoars, etc., qui pour tous les naturalistes modernes forment un ordre à part; de même, dans le présent article, à la suite des Gallinacés, nous placerons encore, suivant l'ancienne classification de Cuvier, les Pigeons, qui s'éloignent cependant des poules, des dindons et des perdrix par , leur structure intime et» par leurs mœurs.

Les Gallinacés (les Pigeons étant mis à part) constituent un groupe naturel, parfaitement délimité, groupe bien digne d'intérêt, puisqu'il renferme un grand nombre d'espèces utiles, que l'homme a su réduire en domesticité et dont la chair entre pour une large part dans notre alimen-

tation. En général, les Gallinacés ont les formes massives, le corps épais, les pattes robustes, les ailes courtes, la queue tantôt fort réduite, tantô: singulièrement allongée ou recourbée gracieusement en faucille. Ils volent assez mal, ce qui n'empêche pas certains d'entre eux d'exécuter des voyages lointains. Leur bec est de longueur médiocre, voûté en dessus, et muni à sa base d'une partie membraneuse dans laquelle sont percées les narines. La livrée varie beaucoup suivant les espèces et suivant les sexes : elle offre tantôt des teintes terreuses, brunes, noires ou jaunâtres, qui permettent à l'oiseau de se dissimuler au milieu des sillons, tantôt au contraire des couleurs métalliques, du bleu, du rouge pourpre, du vert glaté d'or. Les mâles ont toujours un costume plus somptueux que les femelles; leurs pattes sont souvent armées d'éperons et leur tète est fréquemment ornée de crêtes et de pendeloques, c'est à-

GALLINACES