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La dilatation de la plupart des liquides croît si rapidement avec la température, que la connaissance du coefficient moyen de dilatation absolue entre des limites de température tant soit peu écartées, caractérise le liquide d'une manière tout à fait insulfisante.

Pour un grand nombre de liquides, la dilation absolue A et le coefficient moyen

de dilatation absolue § = -- entre zéro et la température t, peuvent, comme pour

le mercure, être représentés par les formules

A=iat-\-bt^,

A S = -=:a-h bt.

Pour tous ces liquides, l'accroissement du coefficient moyen de dilatation absolue est donc sensiblement proportionnel à l'accroissement de la limite supérieure de température f.

Pour beaucoup de liquides, la dilatation croît trop rapidement pour être représentée par une formule à deux termes. Alors la dilatation totale et le coefficient de dilatation sont exprimés par des formules à trois termes :

A = at-+-bf-+-ct^

Nous rapporterons ici quelques exemples numériques de ces formules à trois termes relatives à la dilatation totale A.

Brome.

Acide sulfureux.

A = 0,001496377527< -l- 0,00002255747 946of- + 0,000000495759 1 55r'

Alcool.

Éther.

Esprit de bois.

A = 0,00H85519707t + 0,000001564932615(^ + 0,00il00000911io44f^

Sulfure de carbone. >

Liqueur des Hollandais.

Aldéhyde.

Chloroforme.

L'eau, considérée dans les rapports de son volume et de sa température, présente un phénomène fort remarquable constaté, pour la première fois, en 1670, par les académiciens de Florence. Prenons une masse d'eau à la température de quatre degrés au-dessus de zéro ; l'observation montre que, contrairement à ce qui arrive avec tout autre liquide, le volume de l'eau augmente soit que sa tem- :ici'. ËNc. XIV. y , -Ij

Fig. 25.

pérature s'abaisse au-dessous, soit qu'elle s'élève au-dessus de quatre degrés. Cette température de quatre degrés au-dessus de zéro correspond donc au maximum de contraction ou de densité de l'eau distillée ; une expérience bien simple permet de s'en assurer.

Soit M (fig. 25) un cylindre de verre rempli d'eau à la température de 15 degrés, par exemple, et garni en son milieu d'une galerie métallique G dans laquelle on place un mélange réfrigérant. Deux thermomètres A, B donnent : le

premier la température des couches supérieures ; le second la température des couches inférieures du liquide. L'eau se refroidit au niveau de la galerie G. Au bout d'un certain temps, le thermomètre inférieur B marque 4 degrés et reste stationaaire à ce point de l'échelle, tandis que le thermomètre supérieur A s'abaisse graduellement à zéro et même audessous. Cette distribution de la température indique évidemment que les couches d'eau à 4 degrés ont une densité plus forte que les couches liquides dont la température est inférieure ou supérieure.

Cette expérience permet de comprendre pourquoi, au fond des lacs d'eau douce très-profonds, la température se maintient consianîe à environ 4 degrés. Ce fait a été observé, par de Saussure dans les grands lacs de la Suisse, et depuis dans les lacs de beaucoup d'autres pays. Le phénomène dépend à la fois du maximun de densité de l'eau, de la faible conductibilité et de la faible transparence du liquide pour la chaleur. Du moment, en effet, que l'eau de la surface d'un lac est refroidie en hiver à 4 degrés, elle tombe nécessairement au fond, oîi elle ne peut plus s'échauffer si la profondeur est assez grande pour que la chaleur des rayons solau'es soit, en été, complètement absorbée par les couches supérieures du liquide. En hiver, le refroidissement superficiel ne peut se propager que par conductibilité et ne pénètre pas assez profondément pour altérer la température de 4 degrés des couches profondes. Cette circonstance permet aux êtres vivants qui peuplent les lacs d'eau douce d'échapper à la mort par congélation, dont ils seraient frappés pendant les hivers rigoureux.

On désigne, sous la dénomination de puits de glace, des cavités cylindriques signalées par Rumford dans les glaciers, au fond desquelles on retrouve toujours un solide tel qu'un fragment de roche ou une feuille sèche. Autour du corps solide déposé à la surface de la glace et échauffé par les rayons solaires, se forme une petite cavité remplie d'eau. Le liquide de la surface chauffé par le soleil atteint la température de 4 degrés, tombe au fond, où il détermine, en se refroidissant, la fusion d'une nouvelle portion de glace ; cette eau devenue moins dense remonte à la surface, s'échauffe de nouveau, et regagne .le fond où elle cède sa chaleur à la glace. La cavité devient ainsi graduellement et lentement de plus en plus profonde, jusqu'à ce qu'elle atteigne une fissure par laquelle l'eau puisse s'échapper. En 1839, M. Despretz a publié un grand travail sur les dilatations de l'eau, depuis 9 degrés au-dessous jusqu'à 100 degrés au-dessus de zéro. La comparaison de la marche du thermomètre à eau avec la marche du thermomètre à mercure, lui a permis de fixer à 4 degrés au-dessus de zéro k' maximum de densité de ce liquide. Nous croyons devoir donner ici les tables de;; volumes et des densités de l'eau entre 9 degrés au-dessous et 30 au-dessus de zéro, telles qu'elles ont été

déterminées par M. Despretz; la connaissance de ces éléments est indispensable dans les expériences destinées à mesnrer les densités des corps :

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VOLUMES