FRACTIONS

SUBSTANCES

température

décimales.

vulgaires.

Fil de laiton .

0 à ioo°

Métal de miroir de télescope.

Soudure, cuiv. 2 , zinc 1 part.

o,oo2o5833

Etain fin .

Étain en grains .

Soudure blanche, étain 1 par-

tie , plomb 2 .

Zinc 8 parties , étain 1 , un peu

o,oo25o533

forgé .

Plomb .

Zinc .

Zinc allongé au marteau dei/12

o,oo3 io833

Suivant le major-général Roy.

Verre en tube .

Verre en verge solide .

0, ooo8o833

Fer fondu (prisme de) .

Acier ( verge d’ ) .

Cuivre jaune de Hambourg. . .

Cuivre jaune angl., en forme de

verge .

Cuivre jaune angl., en forme

d'auge ou de canal rectang. .

0, ooi8g45o

Suivant M.

Troughton.

Platine .

0 li 100

Acier .

Fer tiré à la filière .

Cuivre .

Argent .

Suivant M. Wollaslon.

Palladium . | o à 100 | 0,00100000 J 1/1000

Suivant MM. Dulong et Petit.

Platine.

Verre.

Fer. .

Cuivre.

a 1 00 à 3oo à 100 à 200 à 3oo à 100 à 3oo à 100 à 3oo

0,00088420 0,0027.^482 0,00086 i 33 0,00184502 o,oo3o3252 0,001 18210 o,oo44°528 0,001 71820 0,00.564972

r° PART., CIIAP. V. DILATATION. 279

179. La dilatation des corps solides parait, en général , très-sensiblement uniforme entre o et ioo°; mais on peut juger, par les résultats de MM. Dulong et Petit, que pour des températures plus hautes , la dilatation devient toujours irrégulière et toujours croissante.

Dans une certaine étendue de l’échelle lhermométrique l’acier trempé se contracte au lieu de se dilater ; c’est une exception remarquable qui tient sans doute à l’état forcé où se trouvent les molécules. L’élévation de température leur donne plus de liberté pour se rapprocher et pour prendre la place qu’elles auraient prise, sans le refroidissement subit qui est venu les saisir , et donner à leur ensemble l’état particulier qui constitue la trempe. On peut tirer parti de celle propriété pour beaucoup d’applications utiles.

180. Connaissant les dilatations linéaires des corps solides, il est facile d’en déduire leurs dilatations cubiques , et de calculer ensuite tous les changemens de volume par lesquels doit passer un corps de forme et de dimensions données. Lorsqu’on examine les effets de la chaleur darts des corps diversement repliés sur eux-mêmes , ou dans des vases de diverses figures , on ne voit pas d’abord s’ils doivent s’agrandir ou se rétrécir , ni dans quel sens ils doivent éprouver ces changemens; mais, de l’ensemble des expériences, il paraît résulter ce principe général , qu’un espace quelconque, terminé par des parois d’une substance homogène, se dilate exactement comme se dilaterait une masse solide de mdtie substance et de même forme. Ainsi le volume intérieur d’un tube de verre se dilate , comme le cylindre de verre qui serait capable de le remplir ; la capacité intérieure d’une sphère se dilate comme la sphère massive qui la pourrait remplir, etc.

181. La puissance de dilatation d’un corps est égale à la résistance de compression dont il est capable. S’il faut un poids de mille kilogrammes pour réduire la longueur d’une barre de fer verticale autant que la réduirait un abaissement

de température de 1% il est évident qu’en la chargeant h sa partie supérieure du poids de mille kilogrammes et en la chauffant de i°, la dilatation duc h la chaleur compensera la compression due à la charge , et sa longueur restera la même. C’est d’après ce principe que l’on peut juger des efforts prodigieux qu’exercent les corps en se dilatant ou en se contractant. Les liquides étant peu compressibles et trèsdilatables sont , de tous les corps , ceux qui peuvent produire les plus grands effets de cette nature. Parmi les corps solides , le fer et la fonte ont pareillement une grande puissance de dilatation : c’est pour cela que dans les grands ouvrages où l’on doit mettre bout h bout des barres de fer sur une longueur de plusieurs centaines de mètres , on les ajuste de distance en distance, pour que l’extrémité d’une barre puisse s’engager dans l’extrémité de la barre suivante, sans la presser. Dans les tuyaux de conduite , l’ajustement est un peu plus difficile ; mais on y parvient cependant avec des lames de plomb, dont on enveloppe l’extrémité du tuyau qui doit s’engager dans l’extrémité plus large du tuyau suivant.

182. La puissance de contraction des solides est égale à la résistance de traction qu'ils peuvent opposer. S’il faut un poids de mille kilogrammes pour donner h une barre de fer verticale un allongement égalé celui qu’elle prendrait pour une augmentation de températures de i°, il est évident que, si on la charge h son extrémité inférieure du poids de mille kilogrammes, et qu’en même temps on la refroidisse%le i°, la contraction du refroidissement compensera l’allongement de la traction , et la longueur restera la même que si la barre n’était ni refroidie de i° ni tirée par mille kilogrammes. La ténacité du fer étant très-grande , 011 a pu profiter de cette propriété pour exercer des efforts qui auraient en quelque sorte surpassé nos autres moyens mécaniques. C’est ainsi, par exemple , que l’on voit, au conservatoire des arts et métiers , de longues barres de fer , traversant

rc PART , CIÏAP. V. — DILATATION. 2S1

deux murs opposés , cl qui ont servi à rapprocher ces murs , malgré l’énorme pression qui les écartait de leur aplomb naturel. C’est à M. Molard que l’on doit cette ingénieuse application des lois du refroidissement. Les barres étant mises en place, on les chauffait dans toute leur longueur, et, tandis qu’elles étaient dilatées, on serrait des écrous qui étaient en dehors des murs; alors la puissance de contraction, produite par l’abaissement de température, rapprochait invinciblement les deux extrémités des barres , et par conséquent les obstacles qui s’y opposaient.

Comme une barre de métal se rompt sous un effort suffisant , elle se rompt pareillement par la contraction , quand ses extrémités sont tellement arrêtées , qu’elles ne puissent se rapprocher l’une de l’autre dans une proportion convenable. On en voit de trop fréquens exemples dans les longues pièces de métal qui sont mises en œuvre pendant les chaleurs de l’été , et qui ne sont pas scellées avec assez de précautions.

Les ingénieurs ont sans cesse occasion d’appliquer ces principes dans les grandes constructions dont ils sont chargés.

1 85. Lame de compensation. — Cet appareil se compose de deux ou de plusieurs lames de différente nature, qui sont clouées ou soudées dans toute leurlongueur (Fig. 1 174 et 175). Si l’une de ces lames est de fer et l’autre de cuivre , et qu’elles aient la même longueur à une température donnée, par exemple à io° , il est évident qu’à 109 la lame de compensation sera droite , et qu’au dessus et au dessous de cette température elle sera courbée dans des sens différons. Au dessus de io°, le cuivre c se dilatant plus que le fer f , le cuivre enveloppera le fer dans sa courbure (Fig. 170) ; au contraire , eu dessous de 10°, le cuivre sera enveloppé par le fer, qui conservera plus de longueur (Fig. 170). Ces lames de compensation peuvent servir à une foule d’usages, et surtout à compenser les montres et les horloges.