UVRE II. — DE LA CHALEUR

et Ton dit que la température ê'élève : lorsqu'on la refroidit , le mercure diminue de volume , le thermomètre descend f et la température e'abaiiêe. Toutes les fois que le thermomètre reyieut au même point ou au même état de volume, k température est la même* Si Ton prenait un autre thenbomèCre I dler<ur# plus grand ou plus petit que le premier, ces deux instruments monteraient et descendraient ensemble ; mais les ascensions et les dépressions pourraient être très-différeoles : les réservoin étant égaux , il suffirait , par exemple, que le tube du premier eût un diamètre dix fois moindre que le tube du second pour que ses mouvements eussent cent fois plus d'étendue; quand il monterait de 100 millimètres , le second ne monterait que de 1 seul millimètre. L'un serait cent f6is plus eeneible que l'autre.

Ces thermomètres ne pourraient servir qu'à indiquer des températures égalée, des températures ptui hautes, et des températures plue basêee, suivant que le sommet de la colonne reviendrait à un même point fixe, ou qu*il varierait au-dessus ou au-dcMous de ce point. I>e cette manière, ils pourraient déjà être de quelque avantage pour la science; mais, ce qu'il y a d'essentiel dans les thermomètres, c'est leur graduation : car ce n'est qu'en les graduant que l'on peut parvenir à exprimer les températures par des nombres, à les comparer entre elles, et à en déduire les lois du calorique.

Les principes de la graduation des thermomètres reposent sur ce fait , qu'il y a des phénomènes qui se prcMlulsent toujours à la même température. Ainsi, en prenant dans la paume des mains un des thermomètres précédents, on le verra monter plus ou moins , suivant que l'on aura les mains plus chaudes ou plus froides. Mais si Ton a la patience d'attendre et de tenir les mains pressées jusqu'à ce qu'elles se soient réchauffées le plus possible, on verra le thermomètre qu'elles tiennent enfermé monter lentement jusqu'à une certaine limite, où il arrivera toujours, et qu'il ne dépassera jamais. Dans toutes les saisons, sous tous les climats et chez tous les individus , il s'arrêtera au même point ou à très-peu près. Ainsi la température du corps humain est une température constante, et elle ofiPre un point fixe, que f on pourrait prendre pour point de départ dans l'évaluation numérique des températures. Cependant, il y a d'autres phénomènes qui sont plus mathématiquement constants, et auxquels il est plus simple de recourir : tels sont, par exemple, les changements d'état des corps.

133. Cbahgxmbhts i'état.— La plupart des corps so- Jides peuvent passer à l'état liquide : ainsi la glace se tond et donne naissance à de Teau qui a la même composition chimique que la glace elle-même , c'est seulement un autre état d'agrégation des molécules : il eu est de même de la cire, du plomb, de l'or, du fer, etc.; ces corps sont appelés corps fusibles , parce que leurs éléments matériels, sans être séparés ou modifiés chimiquement, peuvent prendre l'état liquide sous l'in-

fluence de la chaleur, et revenhr ensuite I l'état solide.

La plupart des corps liquides peuvent passer à PéUt de vapeur ou de fluide élastique : ainsi quand on foit bouillir de l'eau dans un vase , la masse d'eau diminue rapUemoBt f et «ependanl les molécules d'eau qui sind>lent dlit>araltr# n« sott ni détruites ni modifiées chimiquement ; elles prennent l'état de vapeur^ c'est-àdire qu'elles forment alors un fluide élastique analogue à l'air ; et si cette vapeur est recueillie et reAroidie, elle reproduit exactement tout le poids d'eau qui avait disparu. Il en est de même de Talcool, de l'éther, du mercure , du fine , du sel ordinaire , etc.

Pour produire ces changements d'état , c'est-à-dire pour ftmdre ou poinr vaporiser les corps , il faut leur donner une certaine température* Or on a observé d'abord ce fait fondamental, qu'un même corps se f6nd toujours exactement à la même température : ainsi , dans la glace ftmdante , un thermomètre revient toujours exactement au même point , soit que cette glace ait été formée arlificiellement , soit qu'elle ait été fermée naturellement au-dessus des montagnes, sur les rivières ou sur les mers. Il en est de même de la cire, du plomb, etc. Chaque corps a son poUit de ftision qui est parfaitement fixe.

On a observé ensuite qu'il en est de même du potni d*ébullitionf ainsi, quand l'eau bout avec force, en poussant le feu plus vivement on arrive à la foire bouillir plus vite, mais non pas à la chauffer davantage ; le thermomètre reste au même point parfoitement immobile : il en est de même des autres liquides, chacun a son point particulier d'ébullition. Nous devons jouter, toutefois, que pour chaque liquide le point d'ébullition change avec la pression que supporte la surface du liquide, et qu'il change par conséquent avec la hauteur du baromètre; mais , pour la même pression , le point d'ébullition est fixe.

Concevons maintenant que l'on prenne deux points fixes , celui de la glace fondante , par exemple, et celui de l'eau bouillante , et que , les ayant marqua l'un et Tautre sur la tige au thermomètre , on divise en cent parties égales l'Intervalle qui les sépare , et que l'on continue les divisions au-dessus et au-dessous des points extrêmes : on aura ainsi un thermomètre gt^ué , qui s'appelle thermomètre centésimal. Le Méro ou le commencement de l'échelle se met au point de ia ^lace fondante, et les divisions qui sont au-dessous du 2éro se disUnguent par le signe moins : ainsi, ^ lO»,— 90* signifient dix degrés , vingt degrés au-dessous de la glace fondante.

134. PioPAOAnoN lu CALOiiQUB. — Lc calorique se propage au contact dans l'intérieur des corps, et à distance au travers de l'air et des différents autresmilieux.

Ju contact ^ il se répand de proche eu proche , Jusqu'aux molécules les plus intérieures des corps. Au feu de forge , par exemple , les pièces de fer sont d'abord échauffées à leur surfoce*, puis le calorique gagne peu à peu , et pénètre enfin toute l'étendue de la masse qui

NOnœiS GÉNÉRALES.

tsA ca?ritppéa dt fui. G«ll« praH9«i^ lotérieure du MtoiiqiM ciC M f«e Ton apj^lle la êondmcikili$é on la êomthêeiièiiiié f alli est pliu ou moiot rapide , suivant la nalurt dai corps* On nomiae b(m$ o^mductetêrê ceux qui se laissent pénétrer facilement par la chaleur , et foi praDiMBt ripidament la température qu'ils dairent avoir I et $Hëuvmiê oùt^ucfurê ceux qui se laissent pénétrer moins ftioilement , et qui sont plus lents à se mettre en équilibra^ de température dans toutes leurs parties. Les métaux sont en général de bons conducteurs.

Le verre le soufre , le ebarbon , les pierres de différentes espèces t toutes les substances végétales et animales I aont en général de mauvais conducteurs | les liquides ^ las gax sont les plus mauvais conducteurs que Ton connaisse.

A di$$mnê0, le calorique se propage il peu près oomma la lumière : il traverse le vide avec une grande viUase , eamme la lumière traverse les espaces célestes j H passe dans certains corps sans s*]r arrêter, sans les rendre ebauds , à peu près comme la lumière passe dans la Tarre, sans s'y éteindre et sans le rendre lumineux* Ce mode de propagation est ce que Ton appelle le rt^ycnnêmmU du c^loriqme: c'est par rayonnement que le eatorique du soleil arrive à la terre j c'est aussi par rayooneoMnt qu'un foyer nous échauffe à travers les coocbas d'air qui nous séparent de lui « et qu'un corps très-peu chaud nous fait sentir sa présence , même à une assez grande distance. Le calorique r^jronHoni devient du calorique ordinaire, lorsqu'il est absorbé par les corps et qu*il se répand par la conducibilité dans les différentes parties de leur masse { et , réciproquement le calorique qui s'échappe des corps à mesure qu'ils se refMdiesent , s'échappe sous la tùtme de calorique rayonnant, à moins qu'il ne rencontre immédiatement des corps qui l'absorbent et dans lesquels ii ne puisse passer que de molécule à molécule.

195. Calouhétui. » La calorimétrie comprend : 1* le calorique spécifique j 9» le calorique latent ; S» la mesure des quantités de chaleur qui sont données ou absorbées par les différentes sources de chaleur ou de ftroid.

Le calorique êpéciflque d'un corps est le nombre des nnités de chaleur que 1 kilogramme de ce corps exige pour que sa température s'élève de l**. L'i»ni7é de chaiomr étant conventionnelle comme toutes les unités dont

00 se sert pour estimer numériquement les grandeurs , on est convenu de prendre pour unité de chaleur la quantité de chaleur qui est nécessaire pour élever de 1* au-dessus de 0 la température de 1 kilogramme d'eau ; car cette quantité est toujours constante. Ainsi , quand on dit que le calorique spécifique du mercure est '/lo , cela signifie que pour élever de 1° la température de

1 kilogramme de mercure il ne faut que le '/so de la quantité de chaleur qui est nécessaire pour élever de 1*Ui température de I kilogramme d'eau. Capacité pour la chaleur et calorique tpéciflque sont deux expressions synonymes ; la première semble mieux indi-

quer que la quantité de chaleur nécessaire pour prodirirt dans un.corps un changement de température déterminé: est tout à fait dépendante de la sulîstance propre du corps , et qu'elle est plutôt une propriété de cette sub* stance elle-même qu*uoe propriété du calorique.

Le calorique latent d'un corps est le nombre des unités de chaleur que ce corps absorbe ou dégage au moment où il change d'état. Il est nécessaire d'en citer ici un exemple pour faire bien comprendre cette ikSaà^ tion t 1 kilogramme de glace à la température de aèro, et un kilogramme d'eau à la température de 75», donnent après leur mélange et après la fusion complète de la glace , deux kilogrammes d'eau à la température 0^ Ainsi la glace a été fondue , mais elle n'a pas changé de température \ l'eau chaude à 75« est restée liquide « mais elle s'est refroidie Jusqu'à la température de la glace. Donc , le kilogramme de glace , pour se fondre, a abêorbé tout le calorique qu'a perdu le kilogranuna d'eau, en descendant depuis 75« jusqu'à 0| il l'a absorbé pour se fondre , puisque sa température n'a pas changé. Le calorique absorbé et comme dissimulé dans la masse liquide qui résulte de la fusion est le colorique latent ou le calorique de /kêion» L'eau en so congelant reproduit et dégage de nouveau , pendant sa êoUdiftcation , tout le calorique qu'elle avait absorbé pendant sa fusion ; c'est-à-dire qu'un kilogramme do glace à 0 et un kilogramme d'eau à 0 n'ont pas la mémo quantité de chaleur, quoique étant à la même température j l'eau en a plus que la glace, et ce qu'elle en dégage pendant qu'elle se congèle , serait capable d'élever un autre kilogramme d'eau de 0 à 75«.

Le même phénomène se produit dans le passagede l'état liquide à l'état de vapeur. Au moment de sa formation, la vapeur se trouve à la même température que le liquide qui lui donne naissance : mais, à poids égal, elle a beaucoup plus de calorique $ car elle en absorbe, à mesure qu'ello se forme , bien plus encore que la glace n'en absorbe à mesure qu'elle se fond. Ce calorique absorbé et dissimulé dans la masse gazeuse delà vapeur s'appelle encore calorique latent , et quelquefois calorique de vaporieation ou calorique d'élaeticité, Quand la vapeur revient à l'état liquide, elle reproduit et dégage de nouveau , pendant sa condensation , toute cette quantité de calorique qu'elle avait dû prendre pendant sa formation.

Ces absorptions de calorique en proportions différentes , pendant la fusion et la vaporisation , et les reproductions égales pendant la solidification et la condensation se manifestent nécessairement dans tous les corps. Le phénomène de la chaleur latente est une condition essentielle des changements d'état.

Les sources de chaleur et de froid dégagent et absorbent des quantités de chaleur qui peuvent être mesurées et exprimées numériquement comme le calorique spécifique et le calorique latent ; pour le comprendre , il suffit de jeter un coup d'œil sur les phénomènes naturels et d'examiner les causes générales de