Certaines dégradations observées dans les consiruc

tions montrent avec été force les solides se dilatent par es solides. +

la chaleur : souvent des barres de fer scellées dans des pierres les écartent en se dilatant, ou Îles arrachent en se contractant. Voici d’ailleurs une expérience qui fait voir combien est grande la force qu’on développe dans les métaux par les changements de température. Il y avait au Conservatoire des Arts et Métiers, à Paris, une galerie dont les murs chargés du poids des étages supérieurs s'étaient déviés de leur aplomb,et tendaient à se renverser au dehors. Molard, directeur du Conservatoire, fit établir d'espace en espace

Force de dilatation dans les liquides. ;

! Force de diatation dans

à ÈS

Cause des dilatations.

30 LLV. VI. CHALEUR.

des barres de fer qui traversaient la galerie près du plafond, sortant de chaque côté par des trous pratiqués dans les murs. Les bouts de ces barres étaient taraudés, et recevaient en dehors de larges écrous serrésavec force contre la muraille. On conçoit que cette disposition limitait déjà l’écartement. En chauffant les barres, on lesforça de s’allonger, ce qui. permit de resserrer les écrous. Par le refroidissement le fer se contracta, malgré la résistance énorme qu’il avait à vaincre; de sorte que les murs se redressèrent d’une petite quantité, Chauffant ensuite les barres de deux en deux, on put resserrer encore les écrous, tandis que les barres froides maintenaient le rapprochement obtenu; et en continuant cette manœuvre, on parvint à remettre les murailles parfaitement dans leur aplomb. .

Cette expérience montre directement la force de contraction ; mais la force de dilatation est au. moins égale, puisqu’elle est opposée et produit son effet.

912. La dilatation d’un corps ne vient pas de ce que la chaleur en s’y introduisant le gonfle, comme l’eau fait dans une éponge. Cette comparaison grossière n’expliquerait nullement Îles faits ; on ne verrait pas pourquoi un litre d’eau se loge dans une pierre sans faire varier son volume, tandis qu’un peu de chaleur y produit une dilatation sensible. Le poids d’ailleurs ne change pas, de sorte qu'on n’a aucun droit d’assimiler ainsi la chaleur à un corps matériel et pesant. Pour se tenir dans le vrai, il faut reconnaître que la dilâtation est due à un accroissement dans la force répulsive,

‘que nous ayons admise entre les molécules du corps.

Repulsion entre les corps contigus.

913. Cet accroissement de force répulsive ne se manifeste pas sculement entre les molécules d’un même corps; on l’observe aussi entre deux corps contigus.. Ainsi, en, échauffant l’appareil dont on se sert en optique pour le phénomène des anneaux colorés, et qui consiste en deux verres posés l’un sur l’autre, Powel a consiaté un écartement très notable. Addams a obtenu aussi des signes bien évidents de répulsion entre les surfaces échauffées et certains corps pulvérulents. Par exemple, en mettant un peu de silice dans une capsule de platine au-dessus d’une lampe à

FORCE RÉPULSIVE DE LA CHALEUR, 31 alcool, il a vu que la poudre acquérait en quelques secondes une mobilité extrême; le frottement était si faible que souvent la silice ne bougeait pas, quoiqu’on fit glisser le vase au-dessous. On a des phénomènes semblables avec la magnésie, le peroxide de manganèse, etc.; mais non pas avec l’alumine nj avec la litharge, du moins à la chaleur que peut donner la lampe. Ces exceptions s'accordent avec ce fait général, que les actions moléculaires dépendent de la nature du corps. M. Thilorier a observé une répulsion analogue enire l’acide carbonique solidifié par le froid et des surfaces prises à la température ordinaire. On sait depuis longtemps qu’une goutie d’eau roule sur une pelle de fer rouge sans la mouiller; ce qui montre combien la chaleur diminue lat: traction entre le métal et l’eau, qui se comporte alors comme le mercure eur du verre. À cause des variations de température, on conçoit que la répulsion doit être variablef aussi, dans un creuset chauffé au rouge une goutte d’eau présente des vibrations qui la font paraître dentelée sur les bords, les dentelures étant toujours. au nombre pair comme les parties vibrantes des disques, ainsi que l’a observé AÏ, A. Laurent. Dans tous les cas, le défaut de contact fait que lévaporation est bien plus lente que si le vase était moins chaud. Nous citerons encore une expérience bien remarquable de Trévelyan, pour. montrer la répulsion entre des métaux échauffés. Si sur un morceau de plomb on pose uue masse de cuivre fortement échauffée, et d’une forme telle qu’eile ne touche que par un point, le plomb, au point: de contact, s’échauffe , et la masse de cuivre se trouve soulevée d’une petite quantité. Pendant ce temps, la chaleur se’répartit dans le plomb; de sorte que la répulsion diminue et que la masse se rapproche pour être repoussée de nouveau, ét ainsi de suite. Ces alternatives se succèdent si rapidement, qu’il se produit un son ordinairement assez grave, mais qu’on peut rendre plus:aigu en appuyant sur la masse de cuivre, ce qui limite les excursions. C’est même par le son qu'on a été averti du mouvement qui à lieu dans cétte experience. |

S LI. Mesure des dilatations.

Difficulté des 914. Après avoir constaté les changements de volume

D produits par la chaleur, nous allons voir comment on les mesure. Remarquons d’abord que cette opération est fort délicate quand on veut y mettre de la précision, parce qu’il s’agit en général de quantités fort petites. Ainsi une barre de fer de 4 pieds, prise à la température de là glace, ne s’allonge pas même d’une ligne quand on la plonge dans l’eau bouillante. De plus, les appareils dont on se sert éprouventsouventeux-mêmes des changements donton est obligé de tenir compte; par exemple, si, pour mesurer la dilatation du mercure, je l’enferme dans un vase de verre, il faut que je tienne compte de la dilatation du vase, ou que je trouve le moyen d’éluder son effet.

Procédés de 915: Parmi les divers procédés imaginés pour mesureriles PL AUNE dilatations, nous indiquerons seulement ceux de MM. Dulong et Petit, parce qu’ils sont les plus parfaits.

Dilatationab. SO0it ABCD un tube recourbé rempli de mercure; on solue du mer- maintient la branche AB à o° en l’entourant de glace fondu 300, dante ; et on porte CD à différentes températures en chauf-

| fant un vase rempli d'huile que cette branche traverse. Supposons qu’à 100°0n trouve 56 centimètres pour la hauteur du mercure d’un côté, et seulement 55 de l’autre; on

peut conclure que de zéro à 100° le mercure se dilate de; c’est-à-dire qu’un litre de mercure pris à zéro deviendrait à 100° un litre plus - de litre,

+ En effet, le mercure chaud est ici un liquide plus léger; et l'expérience prouve que, pour l'équilibre, les colonnes doivent être :: 56: 55 ; mais ce rapport est indépendant de Ia forme du tube; il serait encore le même avec un tube cylindrique et invariable; or dans ce cas il est évident que la quantité dont le mercure s'élève représente la dilatalion de toute la masse qui compose la colonne. ,

916. On ne voit pas précisément de quel point les hauteurs doivent être comptées dans cette expérience. Pour

éluder la difficulté, on a choisi un tube de communication

Remarque.