CHAPITRE PREMIER

De la Fusion 'et de la Solidification.

hisi^M* — Il est facile de reconoaitre que la fusion ou je de rétat solide à l'état liquide est un phénomène MUT la chaleur, et qu'aucune autre cause dans la nature déterminer les corps à ce changement d'état. La glace \ brisée ou réduite en poussière, elle peut être soumise les puissances mécaniques et à tous les agents naturels er d'être un corps solide, à moins que la chaleur ne xercer sur elle son action pour la convertir en eau. Il e même de la cire, et, lorsqu'on la voit fondre aux .u soleil, on sait bien que c'est par l'effet de la chaleur ntre en fusion, et non par TefTet de la lumière. Et, si » peut se liquéfier et devenir coulant lorsqu'on le bat enclume à coups redoublés, c'est que la compression et ision dégagent de la chaleur tout à fait semblable à la d'un foyer. Ainsi, l'état de solidité ou de fluidité d'un i un état relatif, dépendant uniquement de la tempéraiquelle ce corps est soumis. A une autre distance du a terre prendrait une autre consistance et un autre si elle en était plus voisine, les métaux seraient pour la dans un état habituel de fusion, et les profondeurs de

La chaleur pénétrant et dilatant tous les corps, il est curieux de chercher si elle peut pareillement les faire passer tous sans exception de Tétat solide à Tëtat liquide. Or, en examinant sous ce point de vue tous les corps solides, on trouve entre eux de ^^ndes difTérences : il y en a qui sont très^fusibles , et qui ne peuvent soutenir des températures même très-basses sans passer à rétat liquide : tels sont la glace, le phosphore, le soufre, la cire, les corps gras et les résines ; il y en a d'autres qui exigent, pour se fondre, des températures un peu plus élevées, comme rétain, le plomb et divers alliages; enfin, il y en a qui ne peuvent entrer en fusion que par des feux longtemps soutenus et aux plus hautes températures que nous soyons capables de produire : Tor, Tacier, le fer et le platine sont dans ce cas. Us coips qui résistent à ces plus hauts degrés de chaleur sont appelés in fusibles fixes ou réfractaires; et, comme nos moyens de développer de la chaleur se perfectionnent de jour en jour, le nombre des substances infusibles a été sans cesse en diminuant Ainsi, avec le chalumeau à gaz oxygène, M. Gaudiu est panen à fondre le cristal de roche regardé jusque-là comme infasSiki ou du moins à le ramollir à tel point qu'il se tire en fils fini comme la soie, et qu'il se façonne en globules parfaitement ronds, propres à faire des lentilles de microscope. Le diaiboa paraît être le plus réfiractaire de tous les corps ^ quelques physiciens prétendent avoir observé des traces de fusion sur les aièw des diamants qu'ils soumettaient à l'essai ; en attendant que ce résultat soit bien constaté, on peut du moins conclure par analogie qu'il n'y a pas de corps essentiellement infusibles.

Les substances organiques , étant en général composées de carbone et dVléments gazeux plus ou moins volatils, se décomposent souvent par l'action du feu plutôt que dé se liquéfier, le bois fortement chauffé se carbonise et ne se fond pas ; il en «* de même des fruits, des fleurs et des autres tissus Tégétaox;^ en est de même encore des fibres musculaires et de tous b autres tissus des corps vivants. Toutes ces substances orgamqmi se décomposent par la chaleur : les produits volatils s'eshakrt; et a ne reste en dernier résultat que le charbon et les waM t^lements fixes qui Imr servent de bases.

Pluaeurs corps inorganiques se décomposent aussi avant de se tondre, et il a fallu l'esprit inventif de HaU pour démonTO

CHAP. I. — FUSION ET SOUDIFIGATIOIf . S87

leur fusîbilké. Son procédé consiste à chauffer ces corps en les maintenant sous une haute pression, de telle sorte que les éléments les plus volatils ne puissent pas s'exhaler. C'est ainsi que Hall a £aût fondre du marbrer sans qu'il se convertît en diaux, Ci qu'il a démontré ^pareillement la fusibilité d'un grand nombre de substances Tokamiques. Ces résultats sont importants pour discuter l'origine et la formation des diverses couches dont se compose la terre.

147. eendUtloMs 4e la tastea* — Lorsque les corps passent de l'état solide à Tétat liquide , ils présentent, en général, deux phénomènes remarquables (123) : premièrement, ils restent nlîdeft jusqu'à ce qu'ils soient arrivés à une certaine températare fixe^ qui est toujours la même pour le même corps, et c^ert alors seulement que la fosion peut coqunencer ; secondement, ib restent à la même température pendant toute la durée de la fiiûon, quelle que soit lit quantité de calorique qu'on leur fiNDiiisse; d'où il suit qu'ils absorbent ce calorique pour se faidie, et qu'ils le cachent dans leur intérieur sans en laisser rien paraître au dehors. Ainsi, la fixité de température et tab$€a'p^ ikm du calorique latent sont les deux conditions essentielles de k fosion. Ces phénomènes peuvent être fiidlement constatés sur hê corps très-fosibles, dont la température est accessible au Aermomètre à mercure , et ils peuvent l'être -encore sur les fabitances peu fosibles, dont ou obtient la température par têutres moyens. Il y avait près de cent ans que le thennoiKtre était inventé, que l'on ne connaissait pas encore d'une lumière certaine l'invariabilité du point de fosion des corps : on Crojait que la glace, par exemple, devait entrer en fosion à direrses températures, suivant la latitude ou Télévation des lieux oà elle était formée. La première condition de la fosion une im démontrée, il fallut encore plus d'un demi-siècle pour constater l'antre, c'est-à-dire l'absorption du calorique latent; Mr œ fot en 1763 que Black mit cette vérité fondamentale dans tout aon jour, et qu'il en fit voir les importantes conséquences. fl est TÎaible que la quantité de calorique latent que prend un corps pour se fondre est proportionnelle à la masse de ce corps qui entre en fooion, et nous verrons plus loin qu'à masse égale, des corps différents prennent des quantités de calorique latent trà-difféicntes; ce qui suffit pour imprimer à chaque substance

lU UVRE II. — CBALEUn. ^ PREBIÈRE PARTIE.

un caractère distïaclif pareil à celui qui tlérÏTe de la densité ou

des autres qualités piîmiUves de la matière.

L'affinité dûmique est cependant une cause qui peut faire «lianger le point de fusion des corps, mais il ne paraît pas qu'elle puisse modifier en rien l'absorption du calorique latent; ain«, la neige ou la gluce pilée éunt, par exemple, à la température de — 10' et en contact avec du sel ordinaire aussi à ^ 10*, la fusion s'opèi-e par la combinaison de ces deux corps, et la température s'abaisse de plus en plus; ce qiù est une preure évidente de l'absorption du calorique latent. C'est là le principe de la formation des mélangea frigorifiques, dont noxis nous 0(s cuperons plus tard. Dans les combinaisons de cette espèce, Il limite du firoid que l'on peut produire est déterminée par It tempéi-ature à laquelle les éléments de la combinaison cessent d'a^r l'un sur l'autre. La neige et le sel, par exemple, n'a^nt plus d'action sensible à 18 ou 20^, au-dessous de 0, il est imposûble d'obtenir avec ces éléments un froid plus grand que — 18 ou— S(K puisqu'au delà de ce terme ils cessent de se combiner J et, pour approcher de cette limite autant qu'il est possible, il Êiut que le calorique latent soit exclusivement fourni pai- la portion des élémenis qui entrent en combinaison.

Ce qui arrive dans les mélanges frigorifiques se reproduit avec quelques modifications dans plusieurs procédés des arts , comme dans l'extraction des métaux, dans la fabrication dn verre, et ausù dans les nombreux essais que l'on peut faire au cbalumeau, pour la détermination chimique ou minéralogique de diverses

CIAP. I. — FUSION ET SOUDIFICATION. M9

: j'ai déterminé ceux de ces points qui sont supérieurs empéraùire du rouge naissant, soit au moyen de mon pytre à air précédemment décrit (134), soit au moyen d^une i SfiÈénqjae de platine, dont j'ayais déterminé les cfapacités notes pour la chaleur, jusqu'à la température de la fusion r. (Voy. t. II , Calorimétrie.)

wm du poùii de fusion de diverses substances^ en degrés du thermo^

mètre centigrade.

Ifoot Degrés

centigr.

iM <500

■MMos fusibles 4 400

l0 plos-fasibles 4300

fnsioa 4S00

e» tns-fnsible 4IU0

(y peo fusible 4 100

trè»-fusible 4050

éit Aomiaies.

4 de

, S' atooics d'étain,

fUmài

itain, 4 plomb 489

4 plcNpb 4 8G

4 plomb 4 06

4 plomb 244

Noms des substances..

Alliage, 4 étain, 3 plomb

Id. 3 étain, 4 bismuth

Id. 2 éuio, 4 bisinutb

Id. 4 plomb , 4 bismuth

Id. 4 plomb, 4 éuin, 5 bismuth..

Soufre •.

Iode , '.

2 plomb, 3 étain, 5 bismuth

5 plomb, 3 étain, 8 bismuth

4 bismuth, 4 plomb, 4 étain

Stfdium. ,

Potassium

Phosphore '.

Acide stéarique

Cire blanchie

Cire non blanchie

Acide margariqnc

Stcarme

Spermaceti

Acide acétique

Suif. :

Glace

Uuile de térébeutliioe

Mercute

Degrés centigr.

doues physiciens sont portés à croire que de très-fortes Oùs peuvent avancer le point de fusion; cette hypothèse t mise à l'épreuve par M. Thomson et par M. Bunsen, homson croit pouvoir conclure de ses expériences que le

de fusion de la glace est hâté de 0%1 pour une augmeni àe pression de 4 atmosphères, qu'ainsi elle fondrait • 0t à — 2* sous 40 et sous 80 atmosphères. M. Bunsen , en Ht sur le spermaceti et sm* la paraffine , est parvenu au ré-

soiTant :

iMli \ M.

Pression. Point de fusion.

latmosph. .. 47*,7 40,7

Paraffine,

Picssion. Point de fusion.

4 atmosph ... 46*,3