CHAPITRE IL

nmiCe à mesure que l*espace diminue , e( qu'eUe augmente de plot en plus ; mais , quelque effort que Ton poisse foire, on ne parviendrait jamais à pousser le piston Jusqu^au tond, puisqu'il faudrait pour cela que rair perdit de son Impénétrabilité, c'est-à-dire qu'il fût anéanti. Quand le piston reprend sa position primitive, Pair aussi reprend son volume primitif ; ainsi il n*est pas compressible à la manière des métajix , qui reçoivent des empreintes , et qui ne reviennent pas à leur volume primitif quand le balancier cesse de les presser.

Les autres gax ont la même propriété que Pair, et tous ces corps ne sont pas seulement propres à être comprimés « mais, en vertu de leur force expansive, ils sont propres à prendre un volume beaucoup plus grand.

SI au-dessus du briquet-à-air on ajoutait un tube de même diamètre , et qu'au lieu d'enfoncer le piston on le soulevât dans ce nouveau tube, l'air intérieur se répandrall partout et prendrait un volume dix fois , cent fois, mille fois, etc., plus grand ; et même il ne parait pas qu'il 7 ait de limite à cette expansion des gax. Après cela , on pourrait de nouveau enfoncer le piston , et le volume se réduirait de plus en plus ; on pourrait le soulever de nouveau et le* réduire encore , et ainsi de suite , sans que l'air conservât la moindre trace des divers états de compression ou d'expansion par lesquels on l'aurait fait passer. C'est une constitution très-remarquable que celle de ces corps qui peuvent prendre ainsi un volume cent mille fois plus grand ou cent mille fois plus petit , sans qu'une action mutuelle entre leurs molécules cesse de s'exercer.

D'après cela , on pensera peut-être que tout l'air de Tatmospbère pourrait être enfermé dans un très-petit espace, comme par exemple dans la capacité d'une outre ; mais nous verrons que , s'il n'y a pas de limite à Texpansion , il 7 a une limite nécessaire à la compression et à la réduction de volume.

19. Éiasticité. — L'élasticité est la propriété qu'ont les corps de reprendre leur état primitif, quand on fait cesser la cause qui changeait leur forme ou leur volume.

L*air est parfoitement élastique : car si l'on presse une vessie à moitié pleine d'air, elle reprend toujours 900 Hat , dès qu'on cesse de la presser : pareillement , quand on a enfoncé le piifton du briquet-à-air , il remonte de lui-même ; l'air comprimé le soulève malgré le fH>ttement, et le ramène vers le point de départ. Il en est toujours ainsi quand une cause quelconque agit sur un gaz; dès qu'elle cesse d'agir, le gaz revient exactement comme il était auparavant. C'est pour cela que les gaz s'appellent des fluides élastiques.

Les liquides qui ont été comprimés paraissent ne rieo conserver non plus des pressions qu'ils ont supportées ; ils reprennent leur volume à l'instant même où cesse l'action des causes comprimantes.

Il rf'7 a pas de corps solide qui soit aussi parfaitement élastique, que les gaz et les liquides. Le caoutcbottc, ou gomme élastique , est peut être de tous celui

qui a le plus d'élasticité ; et cependant, soit par la chaleur, soit par de grandes compressions longtemps prolongées ou souvent répétées, on finit par changer sa forme ou son volume.

Quoique imparfaite, l'élasticité des solides n'en est pas moins une propriété très-importante 5 nous l'examinerons fort en détail dans l'un des livres suivants. Ici nous nous contenterons de faire voir, par quelques expériences , qu'elle se manifeste à divers degrés dans les différents corps.

L'élasticité de l'ivoire est assez indiquée parles mouvements singuliers des billes de billard, mais elle se montre encore d'une manière plus directe par l'expérience suivante : on laisse tomber une bille ordinaire , ou une bille grosse seulement comme une balle , sur un plan très uni, où l'on a passé une légère couche d'huile ; à l'instant elle se relève et rebondit jusqu'à la hauteur du point de départ, ou à très-peu près. C'est là sans doute une preuve suffisante de son élasticité , et par conséquent de son changement de forme ; mais, si l'on regarde sur le plan , au point où elle a frappé , on 7 voit une empreinte d'autant plus large que le choc a été plus vif, ce qui prouve d'une manière certaine que la bille ne s'est relevée qu'après s'être aplatie comme ferait une vessie pleine d'air ou une bulle de savon , car ces bulles si légères peuvent aussi se réfléchir contre les corps et Jaillir sans se rompre. Des balles de bois , de pierre , de verre ou de métal , se comportent à peu près comme les billes d'ivoire : toutes s'aplatissent plus ou moins avant de se relever, ce qui est une preuve de leur compressibilité ; et toutes , quand elles n'ont pas été comprimées trop vivement, rebondissent et reprennent leur forme première , ce qui est une preuve de leur élasticité. Ainsi , dans le jeu des corps élastiques il 7 a un double phénomène , celui de la compression ou du changement de forme et celui du rétablissement complet de toutes les parties. Çne feuille de papier , ou même une feuille de plomb , ne sont pas des corps sans élasticité; car on peut leur donner de légères flexions , sans qu'elles se rompent et sans qu'elles cessent de reprendre leur position : mais, si on les écarte un peu trop , leur élasticité est forcée , elles prennent le nouveau pli , et ne font plus d'effort pour en revenir.

L'élasticité résultant toujours d'un dérangement des molécules , soit qu'il ait lieu par pression ou par flexion, soit qu'il ait lieu par torsion ou par traction, l'on juge aisément qu'il 7 a , pour chaque corps , des limites à ces dérangements , et par conséquent des limites à l'élasticité. Les corps sont d'autant plus élastiques que ces limites sont plus étendues : ainsi les billes d'ivoire sont plus élastiques que les balles de plomb, car elles reviennent d'une compression plus grande; les lames d'acier plus que celles de verre, car elles peuvent être bien plus fléchies ; les fils de soie plus que ceux de cuivre ou d'argent , car ils peuvent être tordus bien davantage; et les cordes de violon plus que les fils de fer, car elles peuvent être bien plus étirées sans cesser de

N0TH)N6 PRÉLUONÀmESi.

reyenir à leur première longueur. MaU, si Ton le fait éprourer aux molécules d*UD corps que le dérangemeiil que sonélat d'agrégation peut permettre , elles reviennent toujours très-exactement à leur position, et, dans ce sens , on pourrait dire que tous les corps sans exception sont doués d'une élasticité parfaite.

15« DUatabUUé. — U dUatabUUé est la propriété qu*ont les corps de changer de yolume par rinfluence de la chaleur, de s'agrandir quand oo les chauffe , de se contracter quand on les refïroidit, et de reprendre exactement les mêmes dimensions quand on les ramène exactement au même degré de chaud oa de froid.

L'air se dilate si facilement que la simple chaleur de la main augmente de beaucoup son yolume. Pour en faire Texpérience , on prend un tube de verre très-long, d^in diamètre intérieur de deux ou trois miUiikiètres, et à l'extrémité duquel on a soufflé une boyle. On peut, au moyen de certaines précautions, y faire entrer unecolonne de liquide coloré qui se tienne vers le milieu de la longueur du tube en m {fig. % et qui sépare l'air intérieur de l'air extérieur. Cela fait , quand cette colonne est en repos» on approdie la main près la boule, et à l'instant on voit monter la colonne Uquide ^ donc , l'air intériear augmente de volume. Ensuite , en retirant la main , on voit U colonne qui retombe peu à peu et qui revient enfin à sa première position ; ce qui prouve qu'en prenant le même degréde chaleur, l'air reprend aussi le même volume*

Pour faire la même expérioMe sur les liquides, on prend un tube semblable au précédent, que Ton remplit d'eau oa de mercure Jusqu'au milieu de sa longueur en m {fi§. S) ; ensuite on plonge la boule dans de l'eau chaude , et la colonne monte de plus en plus Jusqu'en mt : au contraire, si on la plonge dans de la glace pilée , la colonne tombe en W ; et elle retourne encore à sa position primitive quand on la replace dans l'air, comme elle était d''abord.

Pour les solides, l'expérience peut se faire de plusieurs manières : une des plus simples consiste à prendre «ne barre de métal qui s'ajuste très-exactement entre deux talons métalliques, dressés àanc^droit (fig*4i sur une plaque de bois assex épaisse. Si l'on fait rougir la barre, elle devient trop longue pour r^^endre sa place, mais elle revient sur elle-même à mesure qu'elle se refroidit ; et enfin» quand elle n'a phis que la chaleur qu'elle avait d'abord , elle a repris sa bngueur ptimitive, et retombe entre les points fixes.

Ainsi, tous les corps sont dilatables, et,detoutce qui peut changer en eux, leur volume est la chose la phia changeanU. A chaque instant du jour ou de la nuit U dialeur varie, soit par l'action du soleil, soit par une foule d'autres causes, et tous les corps qui sont à la surface de U terre participent à ces variations ^ ils sont tour à tour plus dilatés ou pluscontrac* tés, et n'ont j^nuds les dimensions fixes que nous leur supposons. C'est par un mouvement de toutes les par- Ues de Tintérieur et de rextérieur qjue se produisent ces

alternatives, et, si la porosité nous fait voir que ees parties ne se touchent pas , la dilatation nous fait voir maintenant qu'elles ne sont jamais en repos et qu'elles ne gardent jamais ni les mêmes distances ni les mêmes positions relatives. D'où nous pouvons conclure, enflUf que la matière qui nous semble la plus inerte a une activité perpétuelle dans toute l'étendue de sa masse, perce que toutes 9eê molécules , soit au dehors soit au dedans, sont soumises à des causes qui agissent sans cesse, et qui peuvent sans cesse éprouver des changements d'intensité.