‹ Élémens de physique expérimentale et de météorologie (volume 4)Chapitre 94 sur 131 · Conducibilité des solides. — Lorsqu’une barre pris · texte numérisé non relu

Conducibilité des solides. — Lorsqu’une barre pris

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malique très-longue est plongée dans un bain de chaleur par une de ses extrémités , toutes ses sections , diversement éloignées du bain , prennent au dessus de l’air ambiant des températures différentes ; et quand l’équilibre est établi, chacune ayant la chaleur qu’elle doit conserver , on observe cette loi remarquable, que pour des distances au bain, croissant enprogression arithmétique, les excès de température décroissent en progression géométrique. Cette loi n’a été vérifiée que pour des températures qui n’étaient pas très-hautes. Pour comparer les conducibilités propres des diverses substances, on a coutume de les revêtir de quelques couches de vernis , afin de leur donner la même pénétrabililé; mais même avec ces précautions on n’atteint le but qu’imparfaitement, en sorte que les rapports de conducibililé propre auxquels on parvient ne sont que des approximations. C’est là l’idée qu’il faut attacher aux nombres contenus dans la table suivante :

Or .

. IOOO

Argent .

Platine .

• 9Sl

Cuivre .

Fer .

Zinc . . . . .

Étain .

Plomb i

Mai'bre .

Porcelaine .

Terre des fourneaux. .

Ces nombres suffisent cependant pour montrer qu’entre les différens corps il y a une prodigieuse différence de conducibilité propre. Les métaux sont de très-bons conducteurs par rapport aux autres corps , et parmi eux l’or est le premier et le plomb le dernier; parmi les mauvais conducteurs , ceux qui paraissent les plus mauvais sont le verre et

IIIe PART.} CHAP. T. — • CONDUCIEILITli. 3 y I

surtout le charbon , dont les nombres proportionnels ne sont pas rapportés dans la table.

Lorsqu’on veut simplement constater l’inégale conducibilité des diflerens corps, on peut se servir de l’appareil d’Inghenouz. Cet appareil se compose d’une petite caisse en cuivre , sur un des côtés de laquelle on fixe perpendiculairement de petits cylindres de diverses substances de même diamètre dont chacun est recouvert d’une couche de cire. En versant dans % caisse de l’eau bouillante ou de l’huile très-chaude , la chaleur pénètre dans les cylindres et fait fondre la cire qui les Tecouvrc; pour les uns , la cire fond jusqu’à une grande distance de la caisse , ce sont les meilleurs conducteurs; pour les autres , elle ne fond qu’à quelques lignes de distance , ce sont les mauvais conducteurs.

Tous les corps réduits en filamcns très-fins ou en parcelles très-petites sont de mauvais conducteurs ; ainsi le poussier de charbon , la brique pilée , le sable , le verre en poudre, tiennent très-bien la chaleur, de même que la laine, la soie, la plume, l’édredon, etc.

244. Conducibilité des liquides. — Les changcmens de densité, qui accompagent les changemens de température , produisent dans les liquides des mouvemens continuels qui en mélangent toutes les parties ; aussitôt que des molécules de la masse deviennent plus denses ou plus légères , elles tombent ou elles s’élèvent, et toutes les molécules qu’elles rencontrent participent plus ou moins à leurs températures et à leurs mouvemens. Ces phénomènes intérieurs des masses liquides peuvent être rendus sensibles par l’expérience suivante : on mêle dans de l’eau des parcelles visibles , ayant à peu près la même densité qu’elle , par exemple , de la sciure de chêne ou de buis , et ensuite on la fait chauffer ou refroidir dans une cloche à minces parois {Fig. 212). La température ambiante étant de i5 ou 20° , le refroidissement de la partie inférieure détermine des cournns descendans contre les parois: et au milieu de la masse

un courant ascendant; le refroidissement de la partie supérieure produirait le même cfl'et. Au contraire, le réchauffement de la partie inférieure produit des courans ascendans contre les parois , et un courant descendant au milieu. Toute la masse participe bientôt h l’abaissement ou h l’élévation de température , et il est visible que c’est par mélange bien plus que par conducibililé. Cependant , si on échauffe la masse par Je haut, les molécules réchauffées ayant la place qui convient à leur densité nul mouvemenL ne se manifeste , et alors la question de la conducibilité se réduit h savoir si dans ce cas la couche supérieure seule se réchauffe , ou si la chaleur se propage de couche en couche à travers les molécules immobiles du liquide. Rumford attribait aux liquides une non-conducibilité absolue , et pour en donner la preuve, il faisait l’expérience suivante : Après avoir fait geler de l’eau au fond d’un vase en verre vv ( Fig. 211) de manière à avoir une petite éminence de glace e , il versait un liquide dans le vase , et faisait descendre à une petite distance de la pointe de glace un cylindre c plus ou moins chaud. La chaleur du cylindre ne pouvait arriver à la glace que par la conducibililé à travers les couches liquides , et Rumford prétendait que la glace n’éprouve pas la moindre trace de fusion. Pendant toute l’expérience, le fond du vase vv doit plonger dans la glace fondante (f. Cependant, d’autres expériences indiquent dans les liquides une conducibilité certaine , et il faut bien qu’il en soit ainsi , car s’ils étaient absolument non conducteurs, ils ne pourraient pas se réchauffer même par l’agitation et parle mélange de toutes les parties.

La faible conducibililé des liquides se prouve encore par une autre expérience : on perce la paroi d’un vase en verre h quelques lignes au dessous du bord , pour y faire passer un petit thermomètre que l’on fixe horizontalement; ensuite on remplit le vase, l’on verse encore au dessus du liquide une couche d’alcool ou d’éther, à laquelle on met le feu.

CONDUCfEILITJÎ.

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Pendant tonte la combustion, qui dure plusieurs minutes, le thermomètre n’est séparé de la flamme que par une couche très -mince de liquide, et cependant il monte trèspeu, son ascension peu^ même en grande partie être attribuée au calorique qui se communique par les parois du vase.

245. Conducibililé des gaz.- — Les gaz étant plus dilatables encore et plus mobiles que ne sont les liquides , on conçoit que les changemens de température , dans quelques points de leur masse , y produisent des courans plus nombreux et des mouvemens plus rapides. Ainsi , la conducibilité des gaz est encore plus difficile à observer que celle des liquides; cependant toutes les expériences s’accordent h montrer qu’elle est aussi très-faible, et que la chaleur ne passe que très-lentement de molécule à molécule dans les couches qui sont en repos.

Cette propriété est mise h profit dans les arts : pour con server la chaleur dans une enceinte, ou pour l’empêcher d’y pénétrer , il suffit de faire deux enveloppes entre lesquelles on enferme hermétiquement une couche d’air d’un ou deux pouces d’épaisseur, dont on gêne les mouvemens par quelques brins de paille, du par quelque autre substance filamenteuse.

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