C. en

Moyenne 0 50

La même quantité d'eau, 08 r ,10, s'évapore par ébullition en k secondes, d'où il suit que l'évaporationde l'eau à l'état sphéroïdal, dans une capsule chauffée à 200 degrés, est cinquante fois plus lente que par ébullition sous la pression normale de l'atmosphère.

Mais tous ces résultats peuvent varier dans certaines limites par suite de l'état hygrométrique de l'air, de sa pression, des courants plus ou moins rapides qui peuvent exister daus le lieu où l'on expérimente ; par suite aussi de la forme de la capsule, de son poli, de sa capacité, de l'épaisseur de ses parois, etc.

Les résultats qu'on vient de lire diffèrent entièrement, comme je l ai déjà dit, de ceux obtenus et consignés par Klaproth. Cette différence radicale proviendrait-elle de la nature du vase ayant servi à l'expérimentation ? On pourrait le croire, le fers'oxydant à une haute température, et la présence d'un oxyde adhérent pouvant fausser les résultats. Des expériences étaient donc nécessaires pour décider s'il en était ainsi, et celles qui suivent ont été entreprises dans ce but.

Dans un cylindre de fonte de 0»,057 de longueur et de 0 n \076 de diamètre, on a creusé un segment de sphère de la profondeur de 0 m ,028 et de la capacité de 57 centimètres cubes. Cette espèce de creuset a été chauffé au rouge vif, puis retiré du feu et nettoyé avec soin avant chaque expérience au moyen d une gratte-brosse de fer, puis enfin on y a fait tomber quelques gouttes d'eau mesurées dans une pipette et pesant 0« r ,32.

11* Expérience.

A. L'eau s'évapore en 0 m 55*

J. Cette eipéricDce a été annulée , la capsule ayant été mouillée.

Ainsi, ces dernières expériences confirment les résultats que nous ont donnés les autres expériences, et nous croyons qu'il est

maintenant positivement établi que l'évaporation de Veau à l'état sphéroïdal est d'autant plus rapide que le vase qui la contient est plus chaud.

§ III. — Quelle est la loi de la température des corps à l'état sphéroïdal?

Quelle est celle de leur vapeur?

Pour ce qui est de l'eau, cette température serait voisine de + 100° suivant MM. Laurent (1) , Le Grand , de Kramer et Belli (2) ; de + 77° à 80° d'après M. Peltier (3), et enfin, de + 36« à + 50° suivant M. Baudriinont (/»).

Il résulte de mes expériences qu'elle est de 96 à 98 degrés,

mais je crois qu'elle est réellement de 96°,5, l'oscillation delà colonne thermométrique étant due à des bouflées de vapeurs qui traversent le sphéroïde de temps à autre. J'ai essayé de plusieurs méthodes, de plusieurs procédés pour mesurer cette température ; mais un seul de ces procédés m'ayant complètement réussi, ce sera le seul aussi que je décrirai. Le voici :

12 e Expérience. — Une capsule hémisphérique d'argent de 0 m ,043 de diamètre intérieur, du poids de U5 grammes et de la capacité de 23 centimètres cubes , est placée au milieu de la flamme d'un bon éolipyle

(1) Annales de chimie et de physique , 1836, t. LXH, p. 327.

(2) Giornale deW l. R. instituto Lombard) di sciense, lettere ed arti,e Biblioteca italiana, 1344, p. 192 e segueoti.

(3) Archives de l'électricité. Supplément à la Bibliothèque universelle de Genève, 1844.

(4) Annales de chimie et de physique, t. LXI , p. 319.

Fig. 2.

à jet vertical. Aussitôt qu'elle est rouge, on verse avec précaution 12 à 15 grammes d'eau distillée dans laquelle on plonge la boule d'un thermomètre couslruit pour cette expérience (hg. 2).

Il monte toujours jusqu'à -f 96°,5» souvent jusqu'à 100 degrés, quelquefois jusqu'à 102 degrés. Cependant l'eau ne bout pas, mais clic est agitée par des bouffées de vapeur qui, ne pouvant se dégager que difficilement entre les parois de la capsule, traversent l'eau en frappant la boule du thermomètre, d'où l'indication supérieure au point d'ébullition de l'eau. Une autre cause d'erreur se trouve dans la haute températuredu milieu dans lequel plonge la tige du thermomètre. On verra plus bas que l'équilibre de chaleur qui ne s'établit pas entre Teau et la surface incandescente s'établit toujours entre la vapeur et cette surface (1).

Le thermomètre étant à l'une des températures comprises entre 96 et 102 degrés, on éteint la flamme de l'éolipyle. Alors le dégagement de vapeur est peu considérable cl il s'effectue facilement autour des parois de la capsule ; aussi le thermomètre descend-il rapidement à -f- 96°, 5, où il se maintient fatalement, pour ainsi dire, tant que l'eau est à l'état sphéroïdal ; mais lorsqu'elle vient à changer d'état, si la capsule est encore assez chaude pour la porter à l'ébullition, et elle l'est presque toujours, le thermomètre remonte à 100 degrés, pour redescendre aussitôt suivant les lois connues du refroidissement.

Il y aurait bien quelques corrections à faire, si la tige du thermomètre était isolée; mais on peut s'assurer par le toucher que sa température est très voisine de celle de l'eau dans laquelle la boule est plongée. Les corrections sont donc inutiles, car elles seraient à peu près insignifiantes.

Cette expérience ayant été répétée et variée un grand nombre de fois, je pensai que les autres corps à l'état sphéroïdal pouvaient, comme l'eau, rester constamment à une température infé-

(1) MM. Drieu il , ingénieurs opticiens, MM. Fabre et Kunemann, successeurs de Pitii, M. Rousseau, et MM. Boy veau, Pelletier et Compagnie, fabricants de produits chimiques , à Paris, ont réuni dans une petite caisse les appareils nécessaires pour la plupart des expériences décrites dans cet ouvrage.

rieure a celle de leur ébullilion, et des expériences nombreuses m'ont appris qu'il en était ainsi pour l'alcool absolu, l'oxyde d'éthyle, et l'acide sulfureux anhydre.

La boule d'un thermomètre plongée dans le liquide à l'état sphéroïdal indique les températures suivantes :

Daus l'alcool absolu -J- 75",05

Dans l'oxyde d'tfthyle -f" 3 *°»25

Dans le chlorure d'éthyle .... -j- 10°,05

Dans l'acide sulfureux — 10°,05

Je pense que l'on peut déduire de ces observations cette loi remarquable : « La température des corps à l'état sphérotdal, quelle que soit d'ailleurs celle du vase qui les contient, est invariable et toujours inférieure à celle de leur ébullition ; elle est proportionnelle à celle-ci et de + 96°, 5 pour l'eau.

Je dois faire, observer qu'il ne faut pas chauffer la capsule à une aussi haute température pour les quatre dernières expériences que pour l'eau. Cela n'est pas nécessaire, et une haute température aurait l'inconvénient de faire brùier avec flamme les composés combustibles ; je dis avec flamme, car ils brûlent constamment sans flamme dans ces expériences, ce dont on peut s'assurer en opérant dans l'obscurité. Le résultat de cette combustion avec l'alcool, l'esprit de bois et l'oxyde d'éthyle, est de l'eau, de l'aldéhyde et un acide fort énergique. Tous ces produits feront l'objet d'un examen spécial dans la deuxième partie de ce Mémoire.

En opérant avec l'oxyde d'éthyle, on observe, dans quelques circonstances fort rares et qui me sont encore inconnues, un phénomène de lumière très éclatant qui rappelle la combustion du charbon par l'oxygène ou les chlorates ; mais ce phénomène brillant ne se produit que rarement, et, je le répète, j'ignore quelles sont les circonstances qui favorisent sa production. La dernière fois que j'ai observé ce fait curieux, c'était dans mou laboratoire, en présence de MM. E. Cornuejouls, I\ Dcschanel et A. Berlin, tous les trois élèves de l'École normale.

Depuis cette époque, j'ai été assez heureux pour faire naître ce

phénomène sous les yeux de plusieurs physiciens et chimistes. Je citerai ici MM. Bal lard, Becquerel, Despretz, Dumas, Payen, Péligot, etc., etc.

La 12 e expérience, répétée un grand nombre de fois, a toujours donné le même résultat, ramené a la pression de 0 m ,760, et j étais bien décidé à en rester là et à adopter le chilïre de + 96, "5 pour la température de leau à l'état sphéroïdal , sachant d'ailleurs que, sous cet état, elle jouissait d'un pouvoir réflecteur presque absolu ; mais l'expérience de MM. de K ramer et Belli, que je décrirai bientôt, est venue jeter quelques doutes dans mon esprit et me forcer à faire de nouvelles tentatives pour vérifier la température de l'eau à l étal sphéroïdal , qui semble varier avec chacun des expérimentateurs et se jouer de leurs efforts. Les personnes qui connaissent l'habileté et la sévérité des savants professeurs italiens que je viens de nommer ne seront nullement surprises de ma détermination à cet égard, l'n fait annoncé par MM. de Kramer et Belli n'est pas de ceux qu'on laisse passer sans y faire attention.

13 e Expérience. — Ou prend une auge de cuivre arrondie aux extrémités, ses parois ayant 2 millimètres d'épaisseur, sa longueur 20 centimètres, sa largeur 3 centimètres , et sa profondeur 2 centimètres. On la place sur deux supports, et de telle sorte qu'elle soit parfaitement horizontale et quelle puisse être facilement chauffée au moyen de deux bous éolipyles à jet vertical.

Un thermomètre très sensible, à cuvette cylindrique, suspendu au moyen de deux (ils d'argent très tins, est descendu dans la chaudière ou auge en question, à 3 millimètres de son fond. Lorsque l'on s'est bien assure que la chaudière est dans une position horizontale et que le thermomètre est dans la même position et à la distance qui vient d'être dite, on enlevé celui-ci au moyen de son support, puis on fait rougir la chaudière. Lorsqu'elle est rouge de feu, on y verse de l'eau distillée qui passe à l'état sphéroïdal sous la forme d'un cylindre, puis on plonge le thermomètre tout entier dans ce cylindre d'eau, et on lit ia température qu'il indique : elle est de + 96« à + 97°, soit 96°,5.

Voici les dimensions exactes du thermomètre :

Longueur de la tige O m ,148

— de la cuvette..... 0 m ,0l2 Diamètre de la cuvette . . * . . 0 m ,003

— de la tige 0 m ,0025

Poids de l'instrument 4« r ,50

L'échelle commence à la glace fondante et se termine à -f- 105°.

J'ajouterai, pour terminer sur ce point, que le thermomètre dont il s'agit a été construit par Collardeau, dont les instruments si parfaits sont connus du monde entier, et que celui-ci est entièrement digne de son auteur.

En montant la chaudière dont il vient d'être question sur un appareil convenahle, on aurait un niveau d'eau à l'état sphéroïdal d'une précision et d'une sensibilité extrêmes.

Voici quelle est l'expérience de MM. de Kramer et Belli :

a Pour vérifier la température annoncée par M. Boutigny, nous avons fait, le 2 septembre 1846, M. de Kramer et moi, l'expérience suivante. Ayant fait passer une grosse goutte d'eau à l'état sphéroïdal dans une petite capsule de platine, on y plongea la boule d'un thermomètre à mercure dont la tige passait au travers d'une lame mince de mica (una sottile lamina di mica), assez large pour pouvoir au besoin couvrir entièrement la capsule. Et, pendant que l'un des observateurs tenait le thermomètre immergé dans l'eau et en notait les indications, l'autre, au moven d'une petite fourchette de lil métallique ployé en forme d'Y, soulevait ou laissait descendre la lame de mica, de manière que la capsule fût alternativement découverte et couverte; et, toutes les fois que la capsule était découverte, on voyait le thermomètre se tenir de deux, de trois degrés et même plus au-dessous de la température à laquelle il s'élevait quand elle était couverte. Il descendait vers + 77° II. lorsqu'on soulevait la lame de mica; et, lorsqu'on rabaissait, il s'élevait subitement jusqu'à 80° et plus (1).»

J'ai répété cette expérience, et ainsi que je m'y attendais, je

(1) GiorncUe dell' I. R. instituto Lombardo di scienze, lettere ed arti, e Biblioteca tialiana, p. 236.

l'ai trouvée parfaitement exacte ; mais il me semble qu'elle confirme tout simplement le résultat que j'ai annoncé.

J'ai dit que la température de l'eau à l'état sphéroïdal était de -f 96°,5, et les physiciens de Milan l'ont trouvé de -f- 77° R. Or, cette dernière température correspond presque exactement à 96%5, ainsi qu'on peut le voir par la proportion suivante :

Examinons maintenant le résultat obtenu lorsque la capsule est couverte par la lame de mica. MM. Belli et de Kramcront vu le thermomètre montera 80" et plus, et ils en ont conclu que la température de l'eau k l'état sphéroïdal éfait très voisine de celle de son ébullilion. « Crederei, dit le professeur Belli (1), che la » temperatura non debba essere diversa da quella dtWebullizione * che dipochi centesirni di grado. »

Je me permettrai de faire ohserver que l'élévation de la température, lorsque la capsule est couverte par la lame de mica, n'a rien qui doive surprendre ; les conditions dans lesquelles onexpérimente nesont plus les mêmes. Au fond des mines, l'eau ne bout pas k la même température que sur le Mont-Blanc ; elle est solide aux pôles et toujours liquide k 1 equateur.

Je rappellerai ici que la température des corps k l'état sphéroïdal est proportionnelle k celle de leur ébullition.

D'un autre côté, il ne faut pas perdre de vue que MM. de Kramer et Belli ont opéré sur une très petite quantité d'eau (una yrossagoccia), et que la cuvette de leur thermomètre pouvait bien n'être pas entièrement immergée ; que par conséquent elle pouvait être influencée par la haute température de la vapeur. Oh verra plus loin que l'équilibre et la chaleur' rie s'établit pas entre les corps à l'état sphéroïdal et leur vapeur, et que la même capsule peut contenir dans le même moment plusieurs substances k des températures très différentes.

Lorsque je répéterai ces ditterentes expériences dans le vide, au moyen d'un appareil convenable, je m'attends bien k trouver

(1) Voy. le Giornale déjà cité, p. 201.

d'autres températures, et la raison en est toute simple : les corps soumis à l'expérimentation ne seront plus dans les mêmes conditions, ne seront plus dans le même milieu. Et puis il ne faut pas oublier que la thcrmomélrie est une des parties les plus difficiles de la physique; elle est hérissée de difficultés presque invincibles depuis qu'on sait que le 0° se déplace. Ce fait, signalé par Bellani, a été reconnu exact et se produisant dans des limites bien plus étendues que ne l'avait pensé le professeur italien. Il résulte, en effet, des observations de M. Despretz, et qui sont antérieures à celles de Bellani, que ce déplacement est déterminé par des variations brusques de température, tantôt dans un sens, tantôt dans un autre. D'après M. Persou, ce déplacement du 0 U serait beaucoup plus grand. Ce physicien Ta vu s'élever de + 17°! {Précis analytique de l' Académie de Houen, 1845, p. 21.) On n'est donc jamais bien sur de ce que Ton fait quand on cherche à déterminer la température d'un corps à l'état sphéroïdal, et le résultat doit toujours en être accueilli avec quelque défiance.

Du reste, quoi que nous fassions, nous n'aurons jamais sur ce point de science, comme sur tous les autres, que des approximations, et nous n'avons pas besoin d'autre chose. L'imperfection de nos instruments et les bornes de notre intelligence s'opposeront toujours à ce que nous puissions atteindre la perfection ; que si par hasard on l'atteignait un jour, nous n'en saurions rien, faute d'un critérium pour la reconnaître.

Dans le cas particulier qui nous occupe, il suffit de savoir que les corps à l'étal sphéroïdal sont constamment à une température inférieure à celle de leur ébullition, et que c'est une loi qui paraît universelle.

Il me sera permis d'espérer que MM. Belli et de Kramer me pardonneront d'avoir discuté leur expérience, et de ne point adopter leurs conclusions. Que s il en était autrement, j'en éprouverais un véritable chagrin, car j'ai ces deux savants en grande estime.

Acide sulfureux anhydre.

Les expériences qui se font avec l'acide sulfureux anhydre sont si remarquables, et leurs résultats si imprévus, que je crois devoir entrer dans quelques détails à leur égard.

La première fois que j'eus l'idée de projeter de l'acide sulfureux anhydre dans une capsule incandescente pour l'étudier à l'état sphéroïdal, j'étais loin d'espérer que je réussirais immédiatement, et cependant je parvins, dès la première expérience, à obtenir la congélation de l'eau; aussi j'éprouvai ce jour-là une de ces jouissances de laboratoire, une de ces jouissances intimes qui ne sont connues que des physiciens cl des chimistes, voues par goût, plutôt que par position, au culte et a la recherche de la vérité

Après avoir préparé une centaine de grammes d'acide sulfureux bien sec, j'entrepris la série d'expériences qui suivent.

\k* Expérience. — On fait rougir à blanc une capsule de platine, et l'on y verse quelques grammes d'acide sulfureux anhydre. En observant le col du ballon contenant l'acide sulfureux, à la partie qui correspond à la main, on voit bouillir rapidement cet acide, qui cesse immédiatement de bouillir lorsqu'il est dans la capsule, et il oflrc à l'œil de l'observateur tous les phénomènes physiques que présente l'eau. Son évaporation surtout se fait avec une lenteur incroyable et sans aucun signe d'ébullition. Opèreton par un temps humide, l'acide sulfureux s'opalise et perd de plus en plus sa transparence; puis il se solidilie, et l'on reconnaît avec étonnement que ce solide est presque entièrement composé d'eau. Le résultat serait différent si l'on expérimentait dans un air très sec ; alors l'acide sulfureux ne se solidifie pas, et il s'évapore sans laisser de résidu.

Avant dépasser aune autre expérience, faisons remarquerque l'acide sulfureux bouillant se refroidit dans une capsule incandescente. Il en est de même pour les autres corps; l'eau bouillante, par exemple, traitée comme l'acide sulfureux, descend immédiatement à + 96°,5.

15 e Expérience. — On verse goutte à goutte de l'eau distillée

j8 PREMIÈRE PARTIE.

dans de l'acide sulfureux à l'état sphéroïdal, et cette eau se congèle instantanément, même quand la capsule est chauffée à blanc.

16" Expérience. — On plonge pendant une demi-minute environ la boule d'un petit matras contenant 1 gramme d'eau distillée dans de l'acide sulfureux à l'état sphéroïdal, puis on ( en retire, on le casse et l'on y trouve un petit morceau de glace.

Ainsi, dans cette expérience, on voit dans le même moment et dans le même \ ase l'équilibre de chaleur s'établir immédiatement entre l'eau et l'acide sulfureux, et cet équilibre ne pouvoir pas s'établir entre l'acide et la capsule.

La cause de la congélation de l'eau dans de l'acide sulfureux est, du reste, facile à comprendre ; il suffit de se rappeler la loi de la température des corps à l'état sphéroïdal formulée plus haut. ( Voyez la 12 e expérience. )

Elle n'est pas due, ainsi qu'on pourrait le croire au premier abord, a Tévaporation de l'acide sulfureux, car il ne s'évapore que par la surface, et c'est dans l'intérieur du sphéroïde que la congélation a lieu. On sait d'ailleurs que les corps à l'état sphéroïdal s'évaporent cinquante fois moins vite que par l'ébullition. {Voyez la 10 e expérience.)

Quelques développements sont nécessaires ici pour empêcher qu'uncerreur (je le crois du moins) qui tend à s'accréditer sous le patronage d hommes très haut placés dans le monde savant, ne se propage et ne soit ensuite très difficile a détruire.

On a voulu assimiler la congélation de l'eau dans l'acide sulfureux à l'état sphéroïdal a la belle expérience de M. Bussy, qui consiste, comme on sait, à verser doucement de l'acide sulfureux anhydre à la surface de l'eau. L'évaporation de l'acide est si rapide, une si grande quantité du calorique de l'eau devient latente dans la vapeur de l'acide, que la congélation est presque instantanée. C'est un résultat fort curieux assurément, mais facilement explicable.

Voici d'autres expériences parfaitement analogues :

On verse de l éther hydrique très pur sur un verre entièrement plein d'eau, et on le place de manière à faire arriver un courant d'air très rapide à sa surface. A défaut d'un courant d'air naturel, on produit un courant artificiel au moyen d'un chalumeau, et le

résultat est le même. Une grande quantité de calorique devient latente dans la vapeur d'éther et l'eau se congèle. Cette expérience réussit également bien avec le chlorure d'éthyle, et sans (Joute elle réussirait avec tous les corps très volatils.

On peut varier ces expériences delà manière suivante: On remplit d'eau la houle d'un thermomètre et on l'entoure de coton cardé, puis on verse doucement sur ce coton soit de l'acide sulfureux, soit de l'éther, soit du chlorure d'éthyle, etc., et, quelle que soit la substance que I on ait employée, le résultat final est toujours le même : la congélation de l'eau contenue clans la boule.

Maintenant, que l'on fasse passer de l'acide sulfureux à l'état sphéroïdal et qu'on y projette quelques gouttes d'eau; elle se congèlera instantanément par la raison que voici. L'eau, mise en contact avec un corps dont la température est égale à — 11°, cède une partie de son calorique à ce corps; celle de l'eau s'ahaisse, et aussitôt qu'elle est descendue à 0", elle se solidifie; puis le refroidissement d une part, et de l'autre réchauffement , continuent jusqu'à ce que l'équilibre soit établi entre l'acide et l'eau, ce qui a lieu presque immédiatement. Assurément si l'on versait à la fois une quantité d'eau considérable, il y aurait ébullition de l'acide, et, dans ce cas, la congélation de l'eau participerait de deux causes : savoir, de la vaporisation de l'acide et de sa température à l'état sphéroïdal.

En un mot, pour nous, la congélation de l'eau dans l'acide sulfureux à l étal sphéroïdal est un phénomène du même genre, un phénomène parfaitement identiqueavec celui qui s'accomplit quand on laisse tomber quelques gouttes d'eau daus une petite capsule refroidie préalablement à — 4 1° ; elles se congèlent immédiatement. Dira-t-on, dans ce dernier cas, que la congélation est due a la vaporisation de la capsule?.... On ne peut voir là que l'établissement de l'équilibre du calorique. La température de l'eau s'abaisse, celle de la capsule s'élève, absolument comme dans l'expérience avec l'acide sulfureux (1).

(1) Voici comraeut s'exprime M. le professeur Belli sur ces expériences :

« Derivano alcuni falli del tutto inaspeUati e quasi incredibili. » {Giornale

deW 1. R.Instituto Lombardo, etc., p. 201.)

Voici une autre expérience encore plus vulgaire. Pendant les fortes gelées de nos climats, on expose a l'action de l'air, pendant une heure, une bouteille vide, puis on la rentre dans un appartement chaud où il y a un certain nombre de personnes. Presque immédiatement la bouteille se recouvre en dedans et en dehors d'une couche de givre plus ou moins épaisse, suivant que l'air de l'appartement est plus ou moins saturé d'humidité. Personneassurément ne serait tenté de dire que la congélation est due a la vaporisation du verre. C'est encore un fait d'équilibre.

On a vu un peu plus haut de l'eau se congeler dans la bouled'un thermomètre quand on l'arrosait avec de l'acide sulfureux, de l'éther, du chlorure déthyle, etc. On a vu aussi l'eau se congeler quand on la versait dans l'acide sulfureux a. l'état sphéroïdal.

Maintenant faisons passer successivement de l'éther etduchlorure délhylcà l'état sphéroïdal, versons-y quelques gouttes d'eau et voyons si elle s'y congèlera. Assurément non. Et cependant l'évaporation n'est ni plus ni moins rapide qu'avec l'acide sulfureux. Pourquoi donc la congélation n'a-t-clle pas lieu? Pourquoi? Parce que la température de l'éther et du chlorure d'éthyle est supérieure à 0°. 11 n'y a pas d'autre cause que celle-là.

Ainsi, selon nous, la congélation de l'eau dans l'expérience qui vient d'être décrite a lieu en vertu de la loi de la températuredes corps à l'état sphéroïdal, formulée dans la 12 e expérience, et nous croyons être autorisé à dire que c'est un fait désormais acquis à la science.

Les personnes qu'une légitime curiosité porte à tout expliquer quand même, se demandent peut-être pourquoi l'acide sulfureux resiefroid dans un vase incandescent? Peut-être aussi répondrontelles que cet acide reste froid par suite de sa vaporisation ; mais nous pensons qu'elles se tromperaient. En effet, nous avons vu précédemment que l'eau a l'état sphéroïdal dans une capsule à 200 degrés donnait 50 fois moins de vapeur que par ébullition, ou, ce qui revient au même, qu'elle s'évaporait 50 fois moi us vite. Si nous appliquons ce fait à l'acide sulfureux, nous dirons: C'est une propriété de l'acide sulfureux de rester au-dessous de la température de son ébullition dans des vases incandescents, et c'est

PHTSIQUB. 21

parce qu'il en esl ainsi, qu'il donne peu de vapeurs et qu'il se volatilise si lentement. Bref, ce n'est pas parce qu'il donne peu de vapeurs que l'acide sulfureux ne bout pas; mais bien parce qu'il ne bout pas, qu'il dounc peu de vapeurs.

Dans la partie théorique de cet ouvrage, nous ferons intervenir les actions moléculaires pour essayer de montrer que la cause de ce phénomène est et sera pcut-èlrc éternellement inconnue. Quant à présent, nous ne pouvons l'expliquer autrement qu'en disant : C'est une propriété de la matière, c'est-à-dire un effet dont la cause est inconnue.

L'illustre Kobiquet ne se trompait donc pas quand il disait dans son rapport à l'Académie : « Ces phénomènes méritent une attention bien sérieuse, et leur étude promet d'importants ré- » sultats(l). »

Les expériences qui précèdent, particulièrement la 14% ne m'autorisent-elles pas à dire que l'acide carbonique solide de Thiloricr n'est autre chose que de l'acide carbonique hydraté, et que cet acide n'a été vu jusqu'ici qu'à l'état gazeux et à l'état sphéroïdal? L'analogie me paraît frappante. Au reste, je me propose d'étudier cet acide sous ce point de vue, ainsi que le chlore, l'ammoniaque, le cyanogène, etc.

Nous savons déjà que 1 acide carbonique solide, projeté dans une capsule incandescente, se comporte comme l'acide sulfureux solidifié (hydraté); il se promène à la surface de la capsule sans faire explosion, et l'on ne saurait dire s'il se volatilise plus vite dans cette circonstance qu'à l'air libre (Dumas).

Cette expérience ^a 16 e ), sur laquelle nous nous sommes longuement étendu, peut être variée de la manière suivante. A 5 millimètres de la boule qui contient l'eau destinée à la congélation, on souffle une seconde boule, que l'on remplit également d'eau, ainsi que la partie du tube qui se trouve entre les deux boules ; puis on plonge la boule inférieure dans l'acide sulfureux à l'état sphéroïdal. L'eau contenue dans cette boule se congèle, ainsi qu'on l'a vu, et celle qui est contenue dans la seconde boule entre

(i) Voyez le Compte rendu hebdomadaire des séances de l'Académie des sciences, séance du 9 mars 1840.

assez vite en ébullition. Ainsi, dans cette expérience, on a, dans le même moment, quatre températures qui diffèrent considérablement enlre elles :

La température de la capsule = 1500"?

— de SO 2 = — Ho.

— de l'eau immergée — — \ \°.

— de l'eau de la seconde boule.. = -f- 100°.

— de l'eau et de la vapeur = la moyenne

des quatre températures précédentes.

17 e Expérience. — On fait chauffer k blanc le moufle d'un fourneau à coupelle; on y fait rougir une capsule de platine dans laquelle on verse quelques grammes d'acide sulfureux anhydre, puis on repousse la capsule au fond du moufle, dont on ferme l'ouverture en se ménageant un petit espace pour observer l'acide sulfureux et livrer passage à l'air. Si le temps est sec, il s'évapore lentement sans bouillir, absolument comme à l'air libre, quoiqu'il soit soumis à une température excessivement élevée et k l'action de rayons calorifiques qui se croisent dans tous les sens; mais, si le temps est humide, l'eau hygroscopique vase congeler dans l'acide sulfureux au fond du moufle , et , finalement, on retire de la capsule un petit glaçon d'un froid brûlant !

Dans les cours publics où l'on n'a pas le temps d'attendre, on verse, au moyen d'une pipette, quelques gouttes d'eau dans le sphéroïde d'acide sulfureux, où elle se solidifie immédiatement. La capsule doit être enlevée tout aussitôt du moufle, et son contenu versé dans la main : c'est un morceau de glace imprégné d'acide sulfureux.

Le résultat de cette expérience m'inspira, dans le courant de l'année 18&1, l'idée de la répéter avec de l'acide carbonique au lieu d'acide sulfureux, ayant en vue la congélation ou solidification du mercure dans un creuset incandescent.

J'en parlai k M. Lesucur, chef des travaux chimiques k la Faculté de médecine, et nous fîmes en commun, auprès d'Orfila, une démarche qui avait pour but d'avoir k notre disposition, pendant quelques jours, l'appareil de Thilorier ; mais Orfila nous refusa positivement cet appareil, mùdans cette circonstance par unsen-

timcnt d'humanité que nous approuvâmes alors et que nous approuvons encore aujourd'hui, quoiqu'il nous ait enlevé l'honneur d'avoir exécuté les premiers une des plus belles expériences de la physique moderne : on se rappelle que le jeune Hervy avait été victime de l'explosion de l'appareil de Thilorier quelque temps avant notre demande, et c'est cet événement malheureux qui a motivé le refus d'Orfila.

J'ai dû ajourner indéfiniment cette expérience, qui a été faite depuis, en Angleterre, avec un plein succès par M. Faraday. La lettre que l'illustre physicien m'a fait l'honneur de m'écrire sur ce sujet est du 28 décembre 1846. J'en ai publié un extrait dans les Annales de chimie (n° de mars 1847), que je transcris ici littéralement :

« J'ai fait une expérience qui ne se trouve pas dans votre

ouvrage, quoiqu'il y en ait une qui s'en rapproche et qui a été faite par M. Dumas ; elle est décrite à la page 102. Il m'a été possible, en vertu de l'état sphéroïdal, de congeler du mercure avec la plus grande facilité dans un creuset rouge de feu. J'ai d'abord fait rougir un creuset de platine, et l'ai maintenu à cette température ; j'y ai introduit de l'éther, puis de l'acide carbonique, et enfin j'ai plongé dans le mélange à l'état sphéroïdal une capsule métallique contenant environ 31 grammes de mercure, qui s'est solidifié au bout de deux ou trois secondes. 11 a paru très étrange que du mercure plongé dans un creuset rouge de feu ait pu en sortir congelé. » (Voy. la 6* expérience.)

Je n'aurais certainement pas fait connaître au monde savant que j'avais conçu l'expérience de Faraday, et que j'en avais prévu le résultat, si Orfila n'avait, de son propre mouvement, revendiqué pour la France l'honneur de cette expérience. C'était dans une de ses leçons de chimie kl'École de médecine (janvier 1848), et je ne l'ai appris que par les élèves qui suivaient son cours, notamment par M. de Letour. Orfila a donné, dans cette circonstance, une nouvelle preuve des sentiments de justice et de patriotisme qui l'animaient.

Jesuis bien sur que l'illustre successeur dcDavy approuvera le sentiment qui a dicté ce qui précède.

18 e Expérience. — L'expérience qui précède est a peine croyable. Celle-ci l'est moins encore. On pose sur la platine d'une machine pneumatique un morceau de brique disposé de telle sorte qu'il ne puisse boucher l'ouverture du conduit destiné au passage de l'air ; tout autour de cette brique on étend une couche de bioxyde de plomb très sec destiné à absorber l'acide sulfureux. Les choses étant ainsi disposées, on fait rougir à blanc un autre morceau de brique dans lequel on a creusé d'avance une cavité égale à la convexité d'une capsule quelconque. Cette capsule est placée dans la cavité qui lui est destinée, on y verse quelques grammes d'acide sulfureux anhydre, et le tout est placé sur la brique froide et recouvert du récipient dans lequel on fait le vide le plus rapidement possible.

Fig. T..

• L'acide sulfureux, qui devrait, pour ainsi dire, faire explosion, ne bout pas et s'évapore lentement comme dans une capsule chaudée à blanc, comme dans le moufle du fourneau à coupelle ; et, chose remarquable, si I on opère par un temps humide, le peu

PHYSIQUg. 25

d'eau contenu dans l'air du récipient va se congeler dans le sphéroïde d'acide sulfureux, dont il trouble la transparence.

L'éther, l'alcool et l'eau se comportent absolument comme l'acide sulfureux dans le vide.

Ces expériences, comme on le voit, ouvrent un vaste champ de recherches aux expérimentateurs.

Maintenant que la température des corps à l'état sphéroïdal est connue, je vais chercher celle de la vapeur qu'ils fournissent.

19 e Expérience. — Une chaudière sphérique de cuivre rouge, de la capacité de 250 cent, cubes, est placée, au moyen d'un support, sur la flamme d'une lampe à alcool à double courant; lorsqu'elle est rouge, on y verse avec une pipette, de 10 à 15 grammes d'eau distillée qui passe à l'état sphéroïdal. Alors on descend dans la chaudière un thermomètre disposé à l'avance et de manière

Fig. 4.

qu'il soit le plus près possible de l'eau sans y toucher, puis on observe la colonne thermométrique: on la voit monter rapidement jusqu'à 150, 200, 300 degrés et au delà, suivant l'intensité de la flamme.

20* Expérience. — On la prépare comme la précédente, et, lorsque le thermomètre indique la température de 200 degrés, on soustrait la chaudière a l'action de la lampe, et bientôt après l'eau change d'état, mouille les parois de la chaudière et boHt fortement, et le thermomètre descend tout à coup à 100 degrés, conformément aux lois de 1 équilibre de chaleur.

21* Expérience. — On fait chauffer à blanc un petit obus, et l'on y verse 15 il 20 grammes d'eau distillée qui passcà l'état sphéroïdal. La vapeur qu'elle fournit se décompose et donne naissance, d'une part à de l'oxyde de fer de l'autre a un courant d'hvdrogène qui s'enflamme ordinairement au niveau de l'œil de l'obus.

Cette manière de considérer ce phénomène est basée sur des faits chimiques bien connus, mais peut-être est-elle erronée. En effet, aujourd'hui qu'il est établi que l'eau peut être décomposée et réduite en ses éléments constituants par l'action seule de la chaleur (voyez la 38 e expérience), ne pourrait-il pas arriver que l'eau fût décomposée, et que le jet de flamme qui s'échappe de l'œil de l'obus fut le résultat de la recomposition de l'eau ? La chose me paraît, non-seulement possible, mais vraisemblable. Cependant on ne pourra se prononcer sur ce point qu'après avoir recueilli sous une cloche, au moyen d'un tube abducteur, les gaz qui se dégagent de l'obus. On les analysera, et Ton sera alors bien fixé sur la nature du phénomène.

J'aurais bien désiré mettre la dernière main à celte expérience, mais je manque de moyens suffisants d'expérimentation. ..

Ces propriétés de l'eau à l'état sphéroïdal, qui ont été soupçonnées par M. Lechevalier, officier d'artillerie, puis niées formellement depuis par d'autres physiciens, sans réclamation de la part de M. Lechevalier, sont des faits actuellement incontestables et des faits capitaux; car ils montrent que le principe de l'équilibre du calorique et de l'équilibre de tension, qui est fondamental, n'existe pas pour les corps à l'état sphéroïdal, ainsi que je m'en suis assuré maintes fois, comme on le verra dans le paragraphe qui traite de l'explosion des chaudières à vapeur.

| IV. — I>e calorique rayonnant traverse-t-il les corps à l'état sphéroïdal sans s'y combiner, on bien est-il réfléchi par ces corps?

Tous les physiciens ont admis jusqu'ici que les rayons calorifiques traversaient l'eau à l'état sphéroïdal sans s'y combiner, et que c'était la cause de la lenteur de son évaporation ; c'était une erreur (1).

22 € Expérience. — On fait rougir une capsule de platine, et au moyen d'un support on place la boule d'un tout petit malras, contenant 1 centimètre cube d'eau, à 0,001 du fond de la capsule. Le calorique rayonnant se combine à la paroi du matras; celle-ci échauffe la première couche d'eau qui est remplacée par une autre, etc., et l'eau ne tarde pas à bouillir avec beaucoup de force. Alors on enlève le matras, et l'on introduit une nouvelle quantité d'eau pour recommencer l'expérience de la manière suivante.

23 e Expérience. — La capsule étant rouge, on y verse une certaine quantité d'eau qui passe à l'état sphéroïdal. On place la boule du matras au milieu du sphéroïde, et aucun signe d'ébullition ne se manifeste dans l'eau qu'il contient; donc les rayons calorifiques ne traversent pas le sphéroïde, donc ils sont réfléchis.

24" Expérience. — La même que la précédente. Mais avant de placer le matras dans le sphéroïde, on projette dans celui-ci de la sciure de bois, du sable, de la limaille de fer, du verre pilé ou toute autre substance insoluble, et l'eau du matras ne bout pas plus dans cette expérience que dans la précédente ; donc le calorique est réfléchi.

M. Marchand, de Berlin, a publié en I8/1O une note sur les phénomènes que présente l'alcool a l'état sphéroïdal, et il a annoncé qu'une pincée de sable empêchait le phénomène de se produire; mais j'ai toujours vu le contraire. Comme il ne s'agit que

(I) Des raisons particulières m'obligent à dire que j'étudie cet ordre de phénomènes depuis 1836, et qu'une première note sur l'éther a été imprimée dans un journal scientifique vers la fin de l'année 1837.

d'un fait matériel, tout le monde peut décider qui, de M. Marchand ou de moi, se trompe.

25* Expérience. — On délaie du noir de fumée dans de l'eau pour en faire une bouillie claire, et on la projette dans une capsule rouge de feu pour la faire passer à l'état sphéroïdal, puis on plonge dans le sphéroïde la boule du matras qui a servi dans les expériences précédentes, et l'eau qu'il contient reste toujours sans bouillir; donc le calorique est réfléchi.

D'ailleurs, la boule d'un thermomètre plongée dans cette bouillie n'indique que la température de l'eau a 1 état sphéroïdal. Il n'est pas inutile de rappeler ici que le noir de fumée est le corps le plus absorbant que Ton connaisse.

L eau contenant du noir de fumée ne bout pas dans le moufle du fourneau à coupelle ; elle s'y maintient à l'état sphéroïdal, comme à l'air libre, et cependant elle est soumise de toutes paris à l'action incessante du calorique rayonnant. Cette expérience seule suffirait pour prouver que les sphéroïdes ont la propriété si curieuse de réfléchir le calorique.

Mais si, au lieu de projeter des substances insolubles dans l'eau à l'état sphéroïdal, on y projette des sels solubles, sa température croît proportionnellement à celle de son ébullition. Ainsi, une solution de chlorure de sodium contenant 29 pour 100 de ce sel, et qui bouta 108°,5, donne, à l'état sphéroïdal, la température de 104 degrés et une fraction.

Il est à remarquer que le sable, la limaille de fer, le verre, etc., qui, en vertu de la pesanteur et de leur densité, devraient rester en contact avec la capsule, n'y restent pas ; ces corps sont attirés et enveloppés par les sphéroïdes qu'ils accompagnent dans tous leurs mouvements jusqu'à leur entière évaporation ; ils forment au nadir du sphéroïde un segment tout à fait propre à absorber le calorique rayonnant, s'il traversait l'enveloppe qui limite le corps à l'état sphéroïdal. Les molécules de ces corps se rapprochent de plus en plus, et il reste sur la capsule soit un hémisphère, soit une coupe, soit un disque percé ou non d'un trou central. (Voy.plus loin la 31 e expérience.)

Ainsi, il est positivement établi que les corps à l'état sphéroï-

PHYSIOUB. 29

dal réfléchissent les rayons calorifiques, quand ils ont atteint leur température maximum, température qui est toujours inférieure à celle de leur ébullition. N'est-il pas évident que si les corps à l'état sphéroïdal ne réfléchissaient pas le calorique, la congélation de l'eau serait impossible dans la 46 e expérience?

Cette propriété remarquable de réfléchir absolument le calorique, qui est un des caractères des corps à l'élat sphéroïdal, achève de confirmer l'hypothèse la plus hardie de ce siècle sur la température et la constitution physique du soleil. Cette hypothèse, qui est due à Herschell, avait acquis déjà un grand degré de probabilité par les expériences polariscopiques d'Arago. Celte hypothèse sera l'objet d une discussion approfondie dans la troisième partie de ce Mémoire.

Nous voyons, dans toutes ces expériences (Ia22«- exceptée), que le calorique est réfléchi par les corps à l étal spbéroïdal ; cela nous paraît démontré. Toutefois on peut se demander si c'est bien le sphéroïde qui réfléchit le calorique ; si cette réflexion n'aurait pas lieu par son atmosphère, ou bien encore si les rayons ne pénétreraient pas quelque peu dans le sphéroïde d'où ils seraient ensuite réfléchis? Quant à présent, nous croyons la physique expérimentale hors d'état de résoudre ces questions, qui nous paraissent appartenir à l'analyse mathématique. Nous en abandonnons donc la solution aux savants qui font le métier de géomètres (1).

§ V. — Tous les corps peuvent-ils passer à l'état sphéroïdal?

Tous les liquides indistinctement, même les huiles fixes, contrairement à l'opinion de M. Munck, peuvent passer à l'état sphéroïdal. Il en est de même de tous les solides volatils, et Ton peut dire que tous le sont. La cire et les corps gras ne font pas exception. La température nécessaire pour faire passer les corps à I état sphéroïdal doit être d'autant plus élevée que leur point d ébullition l'est davantage (voyez § 1), ou que la température à laquelle ils se décomposent est plus haute. Ici il faut faire une distinction

(I) Expression favorite d'un des plus grands géomètres de l'Europe.

de quelque importance. Je ne crois pas que les corps gras soient susceptibles d'ébullition, et il en est de même de la plupart des sels ammoniacaux. Ces sortes de combinaisons se décomposent à une température plus ou moins élevée, mais elles ne bouillent pas dans le sens rigoureux du mot. Que l'on mette de l'eau dans un vase et de l'huile d'amandes douces dans un autre, et qu'on les place tous les deux sur un foyer, on reconnaîtra facilement que ma remarque est fondée. C'est donc à tort qu'on dit : L'buile de lin bout à 316 degrés; il faut dire: L'huile de lin se décompose à 316 degrés.

L'huile de ricin reste assez longtemps a l'état sphéroïdal pour être observée sous cet état. Cette propriété la rapproche des huiles volatiles, avec lesquelles elle a quelque analogie par sa solubilité en toutes proportions dans l'alcool.

I ig. ï>.

Les huiles des euphorbiacées seraient-elles destinées à former l'anueau qui doit lier les huiles fixes aux huiles volatiles?... C'est à la chimie organique qu'il appartient de résoudre ce problème (1).

(1) M. Bussy a «trait rétemment de l'huile de ricin une huile volatile qu'il nomme cenanthol. Cette huile bout entre 155 et 158 degrés.

Ainsi le problème est maintenant résolu : l'huile de ricin se trouve natu-

PHYSIQUR. 3$

4e reviens à l'état sphéroïdal.

26 e Expérience. — On prend une capsule de platine presque plane, on la fait rougir sur un éolipyle et I on y projette 1 gramme environ d'iode, qui passe immédiatement à 1 état sphéroïdal. Des vapeurs d'iode rares et transparentes entourent le sphéroïde et se dégagent de la capsule d'une manière assez régulière. On éteint 1 éolipyle, et un instant après l'iode passe à l'état liquide ordinaire, s'étale sur la capsule, bout avec force et donne naissance à un volume considérable de vapeurs du plus bel effet. (Voy. la tig. 5.)

On juge à merveille, avec l'iode, de la différence qui existe entre l'évaporation d'un corps a l'état sphéroïdal et l'évaporation du même corps par ébullition ; elle est parfaitement tranchée.

Cette expérience est très brillante et peut être facilement répétée dans un cours.

Le sublimé corrosif à l'état sphéroïdal est transparent comme de l'eau, il ne se décompose pas; il en est de même du calomel.

L'iodhydrargyrile de chlorure mercureux, ou iodure de chlorure mercureux , se comporte comme le sublimé corrosif (1).

Le chlorure sodique, le chlorure et le carbonate d'ammoniaque ne se décomposent pas non plus.

Le chlorure de carboue brûle quelquefois avec une belle flamme violette. Quand il s'évapore sans s'enflammer, il reste du charbon sur la capsule. En gênerai, dans tous les corps qui contiennent du carbone, c'est ce corps qui brûle le dernier.

Le phosphore passe très facilement aussi de l'état solide à l'état

rellement classée enlre les huiles flics et les huiles volatiles. {Compte rendu , séance du 7 juillet 1845. — Voy. aussi làpremurc édition de cet ouvrage^. 25.)

(I) On obtient cette combinaison en susnenuaut des cristaux de chlorure mercureux dans un flacon qui conlieul de l'iode ; elle est d'un rouge magnifique, peu sapide et peu soluble.

Cette combinaison offre un cas d'épigénic fort remarquable, dont l'étude an microscope sera sans doute propre à faire connaître I arrangement moléculaire des corps.

Cette combinaison, dans certaines proportions encore indéterminées, présente le phénomène assez rare d'un corps composé fusible, doué d'uue certaine fiiité, encore bien que tous ses éléments soient très volatils.

L' iodure de chlorure mercureux sera de ma part l'objet d une étude toute particulière.

sphéroïdal; il brûle vivement et se transforme en acide phosphorique. Une température très élevée est nécessaire pour ce corps, et, pour peu qu'elle s'abaisse Je contact a lieu, il se fait duphosphure de platine, et la capsule est percée et fondue avec une incroyable rapidité. J'ai vu ce dernier fait se produire avec une capsule de 0",0015 d'épaisseur.

Je pourrais citer cent autres substances sur lesquelles j'ai expérimenté, mais cela serait inutile ici, en ce sens qu'il en sera longuement question dans la deuxième partie de ce Mémoire.

L'acide nitrique se décompose ou se dédouble. Ce serait probablement un bon moyend'obtenir l'acide hypo-azotique.

Je ne citerai plus que l'azotate d'ammoniaque qui se décompose sans s'enflammer, ainsi qu'on va le voir un peu plus bas.

27 e Expérience. — On met 1 gramme environ d'azotate d'ammoniaque dans une capsule de platine et on la chauffe. L'azolatc fond, puis il brûle; c'est de là que lui est venu le nom sous lequel il était anciennement connu : nitrum flamrnans.

28 e Expérience. — On fait rougir une capsule de platine et l'on y projette de l'azotate d'ammoniaque qui se décompose à la manière des huiles fixes sans laisser de résidu, mais il ne brûle pas. Les produits de cette décomposition seront examinés dans la deuxième partie de ce Mémoire.

Voici un autre fait qui n'est pas moins curieux que celui-ci, et qui montre combien l'élat sphéroïdal modifie profondément la matière dans certains cas. Tout le monde admettra à priori qu'en touchant au sphéroïde d'azotate d'ammoniaque avec le bout d'une allumette incandescente, ce sel s'enflammera. Eh bien! il n'en est rien ; il est tout à fait réfractaire à la combustion.

Les deux expériences qui précèdent montrent tout le parti que les chimistes pourront tirer de ce nouveau mode d'action de la chaleur sur les corps. (Voyez le commencement de la deuxième partie.)

Celle-ci (la 28*) est vraiment extraordinaire ! Elle nous offre le

spectacle nouveau d'un corps éminemment combustible qui devient incombustible dans les circonstances les plus favorables à la combustion. Et quelques personnes s'étonnent que je me sois

passionné pour cet admirable sujet d'études! mais c'est le contraire qui serait étonnant.

C'est ici le lieu de faire remarquer que la répulsion qui existe, quelle qu'en soit la cause, entre les surfaces incandescentes et les corps qu'on y projette, s'étend aux solides, et qu'elle a également lieu des liquides aux liquides.

« 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 constaté un écartement très notable. Addams a obtenu aussi des signes bieu évidents de répulsion entre les surfaces échauiïées et certains corps pulvérulents. Par exemple, en mettant un peu de silice dans une capsule de platine au-dessus d'une lampe à 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 lit glisser le vase au-dessous. On a des phénomènes semblables avec la magnésie, le peroxyde de manganèse, etc. 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 une masse de cuivre fortement échauffée, et d'une forme telle qu'elle 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, et ainsi de suite. Ces alternatives se succèdent si rapidement, qu'il se produit un son ordinairement assez grave , mais qu'on peut rendre très 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 a lieu dans celte expérience (1). »

Quant aux liquides, voici ce que j'ai observé. On fait chauffer de l'acide sulfuriqne à une température voisine de celle de son ébullition, et on y laisse tomber quelques gouttes d'eau ou d'alcool, ou d'élher, et l'on voit ces divers liquides passer à l'état sphéroïdal, à peu près comme si on les projetait dans des vases

(1) Person, Eléments de physique, t. Il, p 30.

chauffés convenablement pour la production de ce phénomène. En chauffant de l'huile de lin, ou toute autre huile fixe, on obtient des résultats analogues. L'eau, lether, l'alcool, etc., se comportent de même. M. Pelouze a vu le même phénomène se produire lorsque l'on projette de l'eau sur de l'essence de térébenthine suffisamment chauffée. L'eau, en effet, s'arrondit en globule à la surface de l'essence et ne se précipite pas au fond , comme elle devrait le faire en vertu de sa densité (1). En prenant quelques précautions, on peut empiler un certain nombre de liquides les uns sur les autres.

M. Choron a également étudié ce dernier phénomène , et il a consigné les résultats qu'il a obtenus dans un Mémoire qu'il a adressé à l'Institut. Ce Mémoire n'étant pas encore publié, je ne puis que le signaler aux savants.

Le docteur Légal (Dieppe) a constaté que Téther passait facilement a l'état sphéroïdal à la surface de l'eau à-f 100° {Comptes rendus de l'Académie des sciences, premier semestre, 1850).

Mais le premier physicien qui a observé ce phénomène est l'illustre Bellani ; ses expériences datent de 1808. J'aurai, un peu plus loin, l'occasion de citer encore le nom de ce savant professeur (2).

Ainsi, il nous parait bien établi que ce phénomène est géuéral, que la répulsion s'exerce des solides aux solides, des solides aux liquides, et des liquides aux liquides.

Si nous faisons abstraction de l'action des solides sur les solides, nous terminerons ce paragraphe comme nous l avons commencé, en disant que tous les corps peuvent passer à l'état sphéroïdal.

§ VI. — Y a-t-il ou non contact entre les corps à l'état sphéroïdal et les surfaces sur lesquelles ils ont pris naissance?

29* Expérience. — Cette expérience doit être faite pendant la nuit ou dans un cabinet noir. On fait rougir une plaque d ar-

(1) Journal de pharmacie, 1840, p. 779.

(2) Voy. Belli, Corso di fisica, t. I, p. 96 ;—Gîornale di /bica. de Brugoatelli, iSOS, p. 261 ; — et enfin le Mémoire du professeur Belli, inséré daus le Giortiale deir L R. Instituio Lombardo, etc., déjà cité, p. 196 et 233.

pbtsiquk. 35

gent sur un bon éolipyle fixé sur un pied il vis calantes; sur le milieu de cette plaque on place un cylindre creux, également d'argent, de 0»,0/i de longueur et de 0,02 de diamètre, ayant à sa base deux ouvertures, dans le sens de son axe, de 0,003 de longueur et de 0,001 de largeur, et à égale distance Tune de l'autre, de telle sorte qu'un rayon de lumière passant par ces ouvertures passât aussi par Taxe du cylindre. L'appareil étant ainsi disposé, on verse dans le cylindre un gramme deau noircie par du noir de fumée ; elle passe à l'état sphéroïdal ; on couvre le cylindre au moyen d'un disque de métal , puis on cherche à voir par les outcrtures la flamme d'une bougie placée au niveau de la plaque, et on la voit sans interruption entre l'eau à l'état sphéroïdal et la surface du métal (Voy. la figure.)

— + tri

L'étincelle électrique se voit également entre le sphéroïde et la plaque.

Ce fait peut s'expliquer, en admettant, soit que leglobule reste constamment à une petite dislance de la paroi, soit au contraire qu'il fasse dès oscillations rapides en louchant la paroi et s'en écartant. Je suis porté à croire que c'est le premier cas qui a lieu.

Si l'on verse quelques gouttes d'eau dans une capsule d'argent presque plane et rouge de feu, et si I on en approche la flamme d'une bougie à quelques centimètres et sous un angle de 65*. on voit se former un cône de lumière dont la hase se trouve à la demi-circonférence du sphéroïde, celui-ci agissant comme une lentille biconvexe.

30* Expérience. — On trace sur une capsule d'argent des lignes parallèles très fines et très rapprochées avec du sulfhy-

drate ammonique. Qoand elles sont sèches, on verse de l'eau dans la capsule et Ton reconnaît que leur largeur et leur distance n'ont pas varié. Alors on fait chauffer la capsule après l avoir essuyée, et Ton y projette quelques gouttes d'eau qui passent à l'état sphéroïdal ; ou examine les mêmes lignes au travers du sphéroïde, et l'on reconnaît qu elles sont considérablement amplifiées, ainsi que l'intervalle qui les sépare.

31* Expérience. — On fait rougir une capsule d'argent légèrement emboutie, et l'on y projette quelques gouttes d'acide azotique à quelque degré de concentration que ce soit. Cet acide roule sur la capsule sans l'attaquer le moins du monde, et il est très facile, par ce procédé, de donner à l'acide azotique un degré de concentratiou tel qu'il est sans action sur le marbre. Je dirai ici, parce que c'est une propriété générale, que deux liquides inégalement volatils étant mêlés, c'est le plus volatil qui s'évapore le premier. C'est un excellent moyen de concentration dans certains cas, surtout quand on ne possède que de petites quantités de matière. Pour plus de sûreté, on fait , ces concentrations dans des capsules inattaquables à chaud et à froid.

Si Ton fait cette expérience dans un lieu obscur, et dans une capsule n'ayant que 1 millimètre d'épaisseur, et si l'on imprime un mouvement de rotation quelconque au sphéroïde, on remarque, sans étonnement, que les parties de la capsule correspondantes à T acide azotique sont à une température plus élevée que les autres; elles sont plus rouges, et, si on les examine avec attention après le refroidissement de la capsule, on trouve leur surface mamelonnée, ayant évidemment subi un commencement de fusion. Cette remarque prouve de nouveau, cl surabondamment, que le calorique est réfléchi par les corps à l'état sphéroïdal.

L'acide azotique, quand il est employé au delà de la quantité nécessaire pour former un sphéroïde parfait, contient quelquefois des traces d'argent provenant de l'action de sa vapeur sur ce métal, laquelle remonte dans I acide comme la vapeur d'eau dans la 12 a expérience.

Mais si l'on touche un sphéroïde d'acide azotique avec une lame d'argent froide, celle-ci est attaquée avec violence; il sedé-

gage du bioxyde d'azote, etc., et il reste de l'azotate d'argent sur la lame.

Il n'est pas même nécessaire que le contact ait lieu entre la lame froide et l'acide, il suffit de la présenter a l'acide à une certaine distance, et le sphéroïde s'élance sur la lame et la dissout comme nous l'avons dit.

32 e Expérience. — On remplace la capsule d'argent par une capsule de cuivre. Ce métal, rouge de feu, n'est point attaqué ; mais si on laisse refroidir la capsule qui contient un sphéroïde d'acide azotique, il arrive un moment où l'acide s'étale à sa surface, et l'attaque avec une extrême violence. Le résultat de cette réaction est bien connu.

J'ai dit que Pacide azotique à l'état sphéroïdal n'attaquait pas le cuivre, et cela est vrai. Quelquefois cependant des parcelles de bioxyde de cuivre se détachent de la capsule et se dissolvent dans l'acide ; mais ceci n'est qu'un accident qui ne peut pas détruire le fait principal.

33« Expérience, — L'ammoniaque a l'étal sphéroïdal est sans action sur le cuivre ; mais si on la touche avec du cuivre froid, et si l'on y projette une parcelle de bioxyde de cuivre, elle acquiert immédiatement la couleur bleue si connue des chimistes.

34 e Expérience. — L'acide sulfurique très étendu d'eau, projeté dans une capsule de fer ou de zinc, à une température assez élevée pour qu'il prenne l'état sphéroïdal, ne l'attaque pas; mais il l'attaque violemment lorsqu'il est assez refroidi pour qu'il change d'état moléculaire, et l'on obtient un sulfate de l'un de ces métaux avec dégagement d'hydrogène.

35 e Expérience. — On fait chauffer une capsule d'argent presque plane et l'on y verse une masse d'eau assez considérable pour former un ellipsoïde très aplati. D'une autre part, on a un cylindre de fer de 1 centimètre de diamètre et chauffé à blanc, on le plonge dans l'ellipsoïde, et celui-ci (le contact n'étant pas possible) forme autour du cylindre un anneau que j'ai comparé, à tort ou à raison, a l'anneau de Saturne. On sait que Maupertuis a émis l'opinion que l'anneau de Saturne était formé d'eau congelée, ce qui fut trouvé, dans le temps, très absurde.

38 PRKMIBBJS fAftTlE.

Cette expérience réussit mieux avec un cylindre (plein) d'argent qu'avec un cylindre de fer, à cause de l'oxyde qui recouvre toujours celui-ci. Avec un cylindre d'argent et de l'eau très colorée en bleu ou en noir, les résultats de cette expérience sont aussi nets que remarquables.

Cette expérience réussit mieux encore avec une capsule d'argent dont on a relevé le fond ; on la fait rougir et l'on y verse de l'eau ou tout autre liquide. On peut former un anneau ou seulement des fractions, des arcs de cet anneau. Dans ce dernier cas, le liquide offre à l'observateur des mouvements fort singuliers et dignes de la plus sérieuse attention.

Si réolipyle et la capsule qu'il supporte sont placés sur un support à vis calantes, il est facile (la capsule ayant été tournée avec soin) de la placer dans une position horizontale; alors le mouvement de l'anneau et de ses plus petites fractions, c'est-à-dire des sphéroïdes, a une tendance marquée de gauche à droite.

Quand on fait ces expériences avec de l'éther ou de l'alcool qui s'enflamment tout naturellement, et que les sphéroïdes dont il s'agit se mettent en mouvement, on a sous les yeux le spectacle de petits corps à noyau transparent avec une ou plusieurs queues, d'autant plus longues que le mouvement est plus rapide.

Je dirai ma pensée sur ces faits à propos de la 61' expérience qui a beaucoup d'analogie avec celle dont on vient de lire la description. Toutefois les résultats de celle-ci sont moins tranchés, quant au mouvement, que ceux de la 61 e expérience.

Mais cette expérience pourra servir, si je ne me trompe, à mesurer l'attraction des molécules d'eau entre elles, ainsi que celles d'autres liquides. En effet, quand on a mis assez d'eau ou de tout autre liquide pour former un anneau, la masse et le volume de cet anneau, par suite de l'évaporation, vont toujours en diminuant, et il arrive un moment où il se rompt tout à coup, et un grand intervalle s'établit instantanément entre les deux extrémités de ce qui reste de l'anneau. Cet intervalle varie avec la nature do liquide, et l'arc est d'autant plus grand que le liquide est moins dense.

C'est, du reste, un point qui demande à être étudié à fond et

avec soin; malheureusement il présente des difficultés de plus d'un genre.

36* Expérience. — On prend une capsule d'argent très épaisse (celle qui me sert est hémisphériquè, elle a 0",O5 de diamètre extérieur, et elle pèse 90 grammes), on la fait rougira blanc, puis on la saisit avec des pinces et on la remplit d'eau par un mouvement rapide exécuté à la surface d'un grand vase entièrement plein d'eau ; enfin, on la pose sur un support. Toute l'eau qu elle contient est à l'état sphéroïdal, et à la température de + 96°,5. Au bout d'un certain temps, la capsule n'est plus assez chaude pour maintenir l'eau à l'état sphéroïdal qui repasse de cet état moléculaire à 1 état liquide en bouillant avec force. (Voy. la fig.)

iiiiiiiniuuiunuaaiiuiiiunuiuiuiHi

Fig. 7.

Dans cette expérience nous avons résolu ce singulier problème : Etant donné un vase, le remplir d'eau sans qu'il soit mouillé, et la faire bouillir en refroidissant ce même vase.

37' Expérience. — Tout le monde connaît l'expérience si bril-

lante de la combustion du fer dans le gaz oxygène. Tout le monde sait que les globules d'oxyde fondu traversent l'eau du flacon et vont s'incruster dans la substance même du verre. Pour expliquer ce phénomène, on dit généralement que leur température est si élevée, qu'elle l'est encore assez après avoir traversé l'eau pour pénétrer dans le verre, auquel ils font subir un commencement de fusion. La température des globules d'oxyde de fer est très élevée, c'est vrai, mais ce qui Test aussi, c'est qu'ils traversent l'eau sans en être mouillés, et voilà pourquoi ils pénètrent dans le verre.

Si l'on faisait traverser à ces globules d'oxyde de fer une colonne d'eau plus haute, il arriverait qu'ils seraient mouillés, et l'on en serait averti par un sifflement particulier, et ils tomberaient au fond du flacon comme des grains de plomb.

38 e Expérience. — On fait tomber une ou deux gouttes d'eau sur une planche polie et l'on cherche à les toucher avec un tube de verre fermé et rouge de feu ; l'eau s'écarte du tube qui charbonne un point de la planche, et il reste intact tant qu'il est assez chaud pour faire prendre l'état sphéroïdal à l'eau; mais quand il ne l'est plus assez, il est mouillé par l'eau et il se fendille partout où le contact a eu lieu.

Je pourrais varier et multiplier ces expériences presque à l'infini ; mais celles-ci suffisent, je pense, pour établir nettement qu'il n'y a pas de contact entre les corps à l'état sphéroïdal et les surfaces sur lesquelles ils prennent naissance, et que l'intervalle qui les en sépare est mensurable et permanent.

C'est ici le lieu de rappeler les expériences du professeur Bellani. Dès l'année 1816 (1) cet illustre physicien avait constaté que les globules de verre fondu, projetés dans l'eau froide pour faire des larmes bataviques, restaient incandescents pendant quelque temps, sans que l'eau, du moins au commencement de l'expérience, donnât des indices d'ébullition; il a vu encore qu'une masse de verre fondu, suspendue au bout de la canne de

(1) Giornale di flsica di Pavia, 1816, p. 255 c seg., et Giornale dell' /«Jtituto Lombardo, 1844, p. 193.

fer dont les verriers font usage, plongée dans l'eau, se comportait comme les larmes bataviques, ne faisant entendre aucun sifflement et ne produisant dans l'eau aucun signe débullilion, laquelle eau demeurait tranquille, comme si Ton y eût projeté un morceau de glace (la quale acqua rimane tranguilla corne ijonendovi unpezso di ghiaccio).

On peut faire une expérience analogue dans un cours, de la manière suivante : On prend une masse d'argent ou de platine de la forme d'un œuf et du poids de 200 grammes, on la fait rougir, et quand elle est à la plus haute température possible, on la soulève avec un crochet de fil de fer, qui passe par un petit trou ménagé à une de ses extrémités, et on l'enfonce dans un verre plein d'eau

tiède, on l'agite doucement dans cette eau qui laisse un intervalle libre autour du métal (voy. fig. 8). Au bout de quelque temps, le contact a lieu, un sifflement se fait entendre, l'eau entre en ébullition, puis elle bout avec violence, et l'équilibre de chaleur s'établit entre toutes les parties de l'appareil qui se refroidit ensuite, comme dans tous les cas analogues (voy. au verso, fig. 9).

M.Grove, ayant répété cette expérience en substituant le platine à l'argent, a obtenu, par l'intensité de la chaleur, la décomposition de l'eau en ses gaz constituants. C'est là un résultat du plusgrand intérêt et dont tout l'honneur revient a l'état sphéroïdal, ainsi

Fig. 8.

que le professeur Grove la reconnu loyalement (1). Je lui en fais, publiquement mes plus sincères remercîments.

Tout le monde connaît l'expérience des forgerons qui consiste à verser quelques gouttes d'eau sur une masse de fer incandescente et k frapper le fer avec force à l'endroit où se trouve l'eau, ce qui détermine une violente détonation. Il est certain que le choc

Fig. 9.

établit le contact entre le fer et l'eau ; mais k quelle cause doit-on attribuer la détonation? Elle peut être attribuée ou k la réduction subite de l'eau en vapeur, ou k sa décomposition, comme dans l'expérience de Grove, et k sa recomposition.

Quoi qu'il en soit, ce fait méritait de trouver place dans cet opuscule, et d'autant plus, qu'il a une grande importance pratique. En effet, le fer est décapé dans cette expérience, soit que l'oxyde soit enlevé mécaniquement par la vapeur, soit qu'il soit réduit par l'hydrogène de l'eau.

(1) Philosophical Transactions , pari. 1, février 1847.

PHYSIQUB. 43

Le 12 mai 1851, j'ai reçu de M. Boissenot, pharmacien à Châlon-sur-Saône, la note que voici .

« Un fait des plus curieux» qui doit prendre place parmi les » expériences de M. Bouligny (d'Évreux), vient de se produire » dans la sucrerie des Alouettes, près Chalon-sur-Saône.

» Cet établissement possède quatre turbines de MM. Rohlfs, » Seyrig et compagnie pour le clairçage des sucres bruts; pen- » dant cette opération le mouvement giratoire de ces appareils » s'élève de mille à douze cents révolutions à la minute : aussi il » arrive quelquefois qu'en raison de cette grande vitesse acquise, » leurs pivots et leurs crapaudines s'échauflént au point de déter- » miner la décomposition d'une petite partie de l'huile dans la~ » quelle ils se trouvent plongés, en donnant naissance à des gaz » à odeur empyreumatique et inflammables. Lorsque ce phéno- » mène se présente, on se contente d'arrêter les turbines pour » laisser refroidir les parties qui se sont échauffées.

» Le deux avril dernier, une de ces turbines, après dix a quinze » minutes de marche , s'arrêta tout à coup, sans avoir donné » r odeur empyreumatique, mais après avoir fait entendre par in- » termittenec un bruit analogue à celui de la lime agissant sur » le fer. On chercha par tous les moyens à remettre cette turbine » en mouvement ; mais après de vains efforts, on se décida à la dé- » monter, et l'on ne fut pas peu surpris, en retirant l'axe de la boite » à huile, de voir la crapaudine, quoique à surface plane, être » adhérente au pivot dont l'extrémité est terminée en ce qu'on » appelle goutte de suif. Ces deux pièces, sur une surface de 8 cen- » timètres de diamètre, étaient parfaitement soudées ensemble, » un bourrelet de métal de 1 millimètre d'épaisseur régnait au- » tour du pivot; celui-ci paraissait être incrusté dans l'épaisseur » de la crapaudine. La lime n'attaqua pas le bourrelet , qui, » comme le reste, avait la dureté de l'acier trempé ; alors on cber- » cha à l'aide du marteau, puis d'une tranche à les séparer; on ne » put y parvenir, et dans la crainte de fausser l'axe en le passant » à la forge, on le mit sur le tour. La crapaudine fut enlevée avec » soin sous forme de copeaux. On lit cette remarque, que le soudage » de ces deux pièces s'était opéré régulièrement jusqu'au centre.

44 PREWÈ1E P41TIC.

» Ce fait très remarquable, et peut-être unique , de soudure au » milieu d'un bain d'huile de quatre litres, entre Varier fondu 9 de la crapaud i ne et Varier forgé de l'axe, ne peut s'expliquer » que par Vétat sphéroïdal qu'a dù prendre l'huile sous l'in- » fluence du suréchauffemeot des deux pièces pivotant Kudc sur » l'antre. Il a donc fallu qu'au point de contact de Taxe et de la » crapaud i ne, et au moment où la rotation a commence, il ne se soit » pas trouvé une épaisseur d'huile assez considérable, pour empe- » cher le frottement direct des métaux, et par suite s'opposer à la » production de la haute température à laquelle ils se sont élevés. » Ainsi l'huile, déjà sollicitée par la force centrifuge d'abandonner » les surfaces qu'elle devait lubrifier, s'en est éloignée en prenant » la forme sphéroîdale, et a laissé le pivot et lacrapaudine agir l'un » sur l'autre dans le vide ou bien au milieu d'une atmosphère » gazeuse. Alors, une chaleur intense s'est développée et s est élevée » au point de les rendre pâteux. L'extrémité du pivot s étant ra- » mollieet ayant augmenté de dimension, la vitesse de la turbine » a diminué; un abaissement de chaleur s'en est suivi, de telle » sorte que le soudage s'est opéré instantanément ; puis, comme la » crapaud i ne soudée au pivot ne pouvait tourner dans le fond de » la boite à huile, l'appareil s'est arrêté , et lorsque le refroidisse- » ment a été assez avancé pour permettre a l'huile de revenir sur «elle-même, elle a retrempe les aciers qui s'étaient échauffés, » ainsi que ceux qui avaient éprouvé la fusion. »

Je dois à l'obligeance de M. Levol, essayeur à la monnaie de Paris, la connaissance du procède qui suit et qui est extrait d'un Mémoire de Duhamel et Jars, 1758.

Monnaie de Zellerfeld (Hartz).

« On y a conservé une ancienne méthode de les fabriquer (les » espèces). L'argent, étant fondu dans un creuset, est verse sur une » sangle de lil (espèce de coutil) tixée par les deux extrémités à » une espèce d'arc que l'on peut tendre à volonté, à l'aide d'une vis « et d'écrous: par la tension et la façon dont elle est attachée, clic » forme un petit rebord de chaque côté. On en a de plus ou moins

» larges, suivant la monnaie que Ton veut battre ; mais on n'y coule » des lingots que depuis la plus petite pièce jusqu'aux pièces d'un » florin ; celle de deux le sont dans du sable. On a attention en géné— » ral que tous ces lingots soient de beaucoup plus étroits, par con- » séquent plus épais que ne doivent être les pièces. Un ouvrier tient « cette espèce d'arc au-dessus dune cuve pleincd'eau,ilytrempela «sangle, pendant qu'un autre y verse l'argent, lorsqu'elle est encore » mouillée. Ce premier l'agite un peu avant que le métal soit fixé, «afin qu'il se répande partout également; il le trempe ensuite dans » l'eau et le fait tomber au fond du cuveau,sans quoi il brûlerait la » sangle; on verse de nouveau, et Ton continue de la même manière. »

Il est évident que cette lingotière originale (sangle de coutil) est préservée de l'action désorganisatrice de l'argent fondu par l étal sphéroïdal de l'eau qui rélléchit le calorique rayonnant et maintient le métal à une certaine distance. (Voy. le § IV, page 27.)

J'ai pu, grâce à l'obligeance de M. Clémandot, directeur de la cristallerie de Clichy, vérifier le fait observé par Bellani, et je l'ai reconnu de la plus parfaite exactitude.

Ce fait est connu de tous les verriers, et depuis longtemps. En voici un autre qui n'est pas moins connu et qui m'a été communiqué par M. Clémandot: c'est que l'on peut manipuler, remuer dans tous les sens, et sans se brûler aucunement, uue masse de verre incandescente plongée dans leau. J'avoue que ce n'est pas sans quelque inquiétude que j'ai répété cette expérience, en apparence dangereuse, mais, en réalité, sans aucun inconvénient pour l'expérimentateur.

M. Clémandot pense , et je suis entièrement de son avis, qu'il y a deux temps bien distincts dans cette expérience. Le premier est caractérisé par le passage de Teau à l étal spbéroïdal, d'où l'isolement de la masse de verre en fusion. Dans le second temps, qui suit de près le premier, le verre est mouillé, sasurface, se solidifie et prend la température de leau ; mais comme la couche solide est transparente, la masse tout entière parait incandescente. Le verre étant un très mauvais conducteur de la chaleur, on comprend très bien que l'on puisse le manier sous l eau dans cet état, la main étant préservée par la couche solide qui recouvre sa surface.

Mais on ne saurait expliquer de la même manière d'autres phénomènes qui ont quelque analogie avec ceux-ci. Par exemple, •passer la langue sur du fer incandescent, le prendre avec la main, courir nu-pieds sur une gueuse immédiatement après la coulée, remuer du plomb fondu avec le doigt, plonger la main dans du goudron bouillant, et tout cela, sans se brûler, sont de? phénomènes fort curieux et tout a fait inexplicables, si l'on n'a pas recours aux propriétés des corps à l'état sphéroïdal.

On a vu dès la première page de ce livre qu'il est fait mention dans la Bible de quelque chose d'analogue a l'état sphéroïdal.

Voici un fait historique qui montre une fois de plus que les civilisations anciennes étaient peut-être aussi avancées que la nôtre, et que leurs connaissances en physique, en chimie et en histoire naturelle étaient plus étendues qu'on ne le croit généralement. Le fait dont il s'agit me paraît surtout établir que les anciens avaient des notions exactes sur l'action de la chaleur et sur les propriétés des corps à l'état sphéroïdal .

La religion de Zoroastre ayant subi de grandes altérations, un de ses pontifes, Adurabâd-Mabrasphand, offrit de subir l'épreuve

du feu « 11 proposa qu'on versât sur son corps nu dix-huit

» livres de cuivre sortant de la fonte, et tout ardent, à condition » que s'il n en était point blessé, les incrédules se rendraient à un » si grand prodige : on dit que l'épreuve se fit avec tant de suc- » cès, qu'ils furent tous convertis (1). »

Ce fait, pour moi, n'est pas douteux, et tout invraisemblable qu'il est, je le crois parfaitement vrai: Multa credibilia fateo, multa incredibilia vera.

On sait, en effet, que l'on peut impunément plonger le doigt et même la main dans de la fonte incandescente, pourvu qu'ils soient naturellement humides ou mouillés avec une solution saturée d'acide sulfureux contenant ou peu de sel ammoniac (2); à

(1) Dictionnaire historique, etc., t. XXVII, p. 417.

(2) Des expériences sur la fonte ont été faites dans la fonderie de M. Davidson à la Villette; et sur le bronze, dans celle de M. Né rat, rue Pierre- Levée. Je suis heureux d'avoir l'occasion de remercier publiquement ces messieurs de leur concours bienveillant, ainsi que M. Conérat, l'un des fondeurs de M. Davidson.

PHYSIQUE. til

la rigueur, on peut se contenter de passer son doigt dans la bouche.

M. Alph. Michel a coupé avec son doigt, sans précaution préalable, un jet de fonte incandescente s'échappant par la percée d'un willkinson.

Depuis M. Michel j'ai répété et varié ces expériences étranges, étranges surtout pour celui qui les voit ou en entend parler pour la première fois. Ainsi, j'ai plongé un doigt ou la main à plusieurs reprises dans une poche pleine de fonte incandescente, effrayante à voir ; j'ai répété cette expérience avec de l'argent, du bronze et du plomb, et le résultat a été de tout point identique : même sensation et point de brûlure, sauf ce que je dirai plus loin. En se mouillant le doigt avec de l'éther avant de le plonger dans du plomb fondu, on éprouve une sensation de froid. En se mouillant le doigt avec de l'eau, on peut le plonger impunément dans du suif à -f 300°. On peut le plonger également dans de l'eau bouillante après l'avoir mouillé dans de l'éther (1).

La théorie de ces phénomènes est très simple, et elle rentre complètement dans les lois de l'état sphéroïdal. C'est l'expérience de l'œuf d'argent renversée (voy. plus haut), et les deux n'en font qu'une. Dans la première l'eau s'écarte du métal qui semble alors renfermé dans une enveloppe de cristal ; dans la seconde, c'est le métal liquide qui s ! écarte de la main humide. Dans la première encore, le métal est actif et l'eau passive; dans la deuxième, au contraire, la main humide est active, et le métal en fusion, passif; c'est la réaction égale à l'action ; c'est enfin la plus simple des équations, savoir ab = ba.

Entrons un peu plus avant dans cette théorie. Nous avons la formule met , qui donne la quantité de chaleur contenue dans un corps quelconque.

Soient: m, la masse exprimée en kilogrammes; c, la chaleur spécifique du corps; t, sa température.

(i)Voy. le Mémoire du docteur Légal (de Dieppe); Comptes rendus de l'Académie des sciences, 1" semestre 1850).

Mais ici le facteur m ne doit avoir que la valeur de l'unité, parce qu'il n'y a pas de contact entre la main et le métal en fusion, et que l'expérience ne présente aucune différence, étant faite soit avec 1 kil. de fonte soit avec 1000 kilos. La sensation que l'on éprouve est la même dans l'un et l'autre cas et quel que soit le métal ; et on le conçoit aisément, connaissant la force répulsive des surfaces incandescentes qui s'oppose au contact d'un corps quelconque.

Le doigt ou la main se trouvent donc isolés au milieu de la masse en fusion et préservés ainsi de l'action désorganisatrice de la matière incandescente. Je le répète, le facteur m n'a que la valeur de l'unité.

Restent les deux facteurs c, t. Je supposerai, et c'est une approximation suffisante, que la valeur de c =0,15, et celle de t == 1500", température de la fonte en fusion; or le produit de 1500° +0,15 = 225.

Ainsi ce serait seulement en présence de 225 calories que se trouverait l'épidémie de l'expérimentateur. Assurément c'est une quantité de chaleur respectable, mais elle est trop élevée comme on va voir.

Il n'y a pas de contact entre la main et le métal , c'est un fait pour moi positivement établi. S'il n'y a pas de contact, réchauffement ne peut avoir lieu que par voie de rayonnement, et il est énorme, il faut le reconnaître. Mais si le ravonnement est annulé par réflexion, et il l'est, c'est comme s'il n'existait pas, et, en définitive, l'opérateur se trouve placé dans des conditions normales, pour ainsi dire.

Je crois avoir établi, il y a déjà bien longtemps, que l'eau à l'état sphéroïdal a la singulière propriété de réfléchir le calorique rayonnant (1), et que sa température n'atteint jamais celle de son ébullition ; d'où il suit que le doigt ou la main, étant humides, ne peuvent s'élever jusqu'à la température de + 100°, lexpé-

(1) Voyez § IV, p. 27 et suivantes. Voyez aussi mes deux lettres à l'Académie des sciences à la date des M et 21 juillet 1845. On trouvera aui eodroits indiqués l'explication de ce phénomène.

rience n'ayant pas assez de durée pour permettre à l'humidité de s'évaporer entièrement.

Pour me résumer sur ce point, je dirai : En passant la main dans un métal en fusion, elle s'isole, l'humidité qui la recouvre passe à l'état sphéroïdal, réfléchit le calorique rayonnant, et ne s échauffe pas assez pour bouillir. Voilà tout.

Voici un fait remarquable bien propre à confirmer les vues théoriques qui précèdent : c'est que les parties de la main qui sont soumises à l'action du rayonnement de la surface du bain éprouvent une sensation de chaleur douloureuse suivie de rougeur a la peau ; au contraire, les parties plongées dans les bains en sortent saines et sauves.

On peut établir d'une autre manière la connexion de ces faits avec l'état sphéroïdal.

A la surface d'un bain de plomb on projette quelques gouttes d'eau qui passent à l'état sphéroïdal; on les remplace par de l'alcool, même phénomène; et l'alcool par de l'éther, qui passe également à l'état sphéroïdal. Or, en se mouillant le doigt avec l'un ou l'autre de ces liquides avant de le plonger dans le plomb fondu, on n'éprouvera d'autre sensation que celle de la température de l'un de ces corps à l'état sphéroïdal, température toujours inférieure, comme on sait, au point d'ébullition du corps.

Peut-être aussi la force vitale (1) concourt- elle à la préservation des tissus organiques vivants ; car, ainsi que je l'ai établi, il existe entre la nature vivante et la matière à l'état sphéroïdal un rapport remarquable, c'est l'invariabilité de leur température ou leur état d'équilibre stable par rapport au calorique (voyez la 73 e expérience (2).

Du reste, ces sortes d'expériences ne sont pas toujours sans danger. Par exemple, si Ton plongeait le doigt dans un métal en fusion au moment de sa solidification, il pourrait arriver qu'il y

(1) Qu'est-ce que la force vitale?

(2) Voy. aussi nies deux Mémoires dans les Annales de chimie et dephy- *»?ue, septembre 1849 et février 18*i0, et dans le Journal de pharmacie et de chimie, juillet et décembre 1849.

restât engagé ou qu'une petite quantité de métal s'y attachât: dans l'un et l'autre cas on se brûlerait profondément.

M. Dcspretz et M. Desdouit ont reconnu l'exactitude de toutes ces expériences sur les métaux en fusion. M. Desdouit les a répétées dans de la fonte avec une hardiesse dont j'étais grandement effrayé (1).

MM. A. Perrey, professeur de physique à Dijon, Légal, médecin à Dieppe, et Corne, professeur de physique à Laval, ont également vérifié tous ces laits. M. Corne a varié les expériences de façon à ne laisser aucun doute dans l'esprit tant sur les faits que sur là théorie que j'en ai donnée et quil adopte sans réserve (2).

Voici quelques mots extraits du mémoire de ce savant. Tout le monde les lira avec intérêt. « M. Covlet ayant pris l'initiative, » nous avons coupé les jets de fonte avec les doigts, nous avons » plongé les mains dans les moules et dans les creusets remplis » de la fonte qui venait de couler d'un wilkinson, et dont le » rayonnement était insupportable même à une assez grande » distance. Nous avons varié les expériences pendant plus de » deux heures. Madame Covlet, qui y assistait, permit à sa tille,

» enfant de huit à dix ans, de mettre la main dans un creuset

» plein de fonte incandescente. Cet essai fut fait impunément

» Dans la fonte chacun de nous a encore éprouvé une sensation » de froid en se servant d'acide sulfureux. »

Le docteur Légal, de son côté, a ajouté des faits nouveaux, fort curieux, k ceux qui précèdent. Ainsi, par exemple, il a constate qu'on se brûlait profondément en plongeant le doigt dans de l'essence de térébenthine eu ébullition (4- 156°, Liebig), qu il en était autrement dans la même essence à l étal sphéroïdal, et que, dans ces derniers cas, la chaleur était tout à fait supportable. (Voyez ses diverses communications à l Académie, dans les Comptes rendus, \" semestre, 1850).

Ainsi, à dix ans d'intervalle, il m'a été donné défaire de la glace dans un fourneau chauffé à blanc, et de me baigner impunément

(1) Voyez V Univers du 7 janvier 1850.

(2) Voyez son Mémoire dans les Comptes rendus de l'Aea-iêmie, t" semestre 1850.

dans de la fonte incandescente, et cela, en vertu des lois qui régissent la matière à l'état sphéroïdal. Qu'on nie maintenant, si ion veut, l'importance majeure qu il y aurait à étudier à fond la matière à l'état sphéroïdal ; qu'on nie, si l'on veut, le rôle que cet état moléculaire est appelé à jouer tôt ou lard dans la science, je m'en inquiète peu; ce n'est plus qu'une question de temps on d'avenir: mais cet avenir, qui ne nous appartient pas, jugera peut-être avec sévérité ceux de mes compatriotes qui suppriment dans les mémoires des savants étrangers, avant de les imprimer en France, les passages Favorables à mes recherches de prédilection. C'est

là une de ces actions qui suffisent pour ternir l 'éclat des

plus brillantes réputations scientifiques (1).

J'ai dit plus haut qu'on trouvait des traces de l'état sphéroïdal dans la Bible. Le fait que j'ai rapporté sur Adurabâd-Mabrasphand (et j'aurais pu en ajouter beaucoup d'autres) ne scmble-l-il pas établir que l'antiquité avait des connaissances plus étendues que nous ne le pensons sur la chaleur? Elle ignorait peut-être les petites choses de cette dynamide, comme, par exemple, les centièmes de degré centigrade, mais elle en connaissait certainement les grands effets. Il ressort encore de cette note qu'un certain nombre de fails historiques considérés comme fabuleux peuvent être vrais, et que nos ancêtres savaient probablement beaucoup de choses que nous ne savons plus. Un peu plus de respect pour eux, un peu moins d'admiration pour nous, ne serait pas mal (2).

(I) Voyez le Mémoire que j'ai eu l'honneur d'adresser ù l'Académie, le 2 octobre 1848.

C'est d'un mémoire de Orbve qu'il s'agit ici, et qui a pour titre : On Certain Phenomcna of Vullaic Igndwn and the Décomposition of Waler inlo ils Constituent Gases by Hent. Ce mémoire a été traduit par M. I.ouyct, et voici le passage qui en a été retranché eu France : « Cependant, pour eu revenir » à des considérations plus importantes, l'état sphéroïdal qui a, depuis peu, » attiré l'attention des savants, parait avoir la connexion la plus intime avec «ces phénomènes, et, par là, l'iulérét qui s'y rattache est de beaucoup » augmenté. {Bulletin du Musée de l'industrie belge, V livr., 1847.;

(2; Sous le titre de : Éludes historiques sur les développements de la société humaine, M. le docteur Kœnigswarter a publié dans la lie vue de législation et de jurisprudence , janvier 1850, une série d'articles fort remarquables,

Je terminerai en rappelant cette analogie remarquable et inattendue qui existe entre la molécule vivante et la molécule à l'état sphéroïdal : c'est la (ixité de lu température, quelle que soit d'ailleurs la variation de celle du milieu ambiant.

Ainsi l'homme peut vivre dans des milieux qui varient de — 30° à + 40° sans que sa température propre en soit affectée. On sait que l'homme peut même supporter pendant quelque temps les températures extrêmes de — 60" et de -f 150°, la sienne propre restant fixe; on sait que l'habitant des pôles, que celui des climats fortunés des tropiques ou des climats brûlants de la ligne ont la même température, ou que, si elle varie, ce n'est que dans des limites très étroites.

Cela posé, qu'on prenne une goutte d'eau et qu'on la projette dans une capsule chauffée à + 142", celte eau prendra immédiatement la température de ^f- 98% et elle y restera, la capsule étant portée à toutes les températures imaginables au-dessus du minimum que je viens d'indiquer ( -f 162°).

Cet état d'équilibre stable des corps à l'état sphéroïdal, quant à la chaleur, entrera un jour, du moins je l'espère, dans l'explication de l'un des plus grands mystères de la création , la

création même, si Dieu a permis à l'esprit de l'homme de pénétrer dans les profondeurs de ce mystère impénétrable jusqu'ici.

On comprend tout d'abord qu'un fluide dont la température est invariable, quelles que soient les variations de température des corps qui l'environnent, est un fluide éminemment propre à l'incubation. Ce dernier mot dit toute ma pensée sans la développer (1).

M. Mulot, dont le puits de Grenelle a immortalisé le nom, a vu, dans plusieurs circonstances, des masses d'acier d'un gros

dans lesquels il traite longuement et savamment des épreuves judiciaires ou ordalies chez tous les peuples et à toutes les époques de leur histoire. Les épreuves par le fer rouge, l'eau bouillante , etc., reviennent souvent sous la plume de l'auteur, qui ne doule pas de leur réalité, ni du succès avec lequel ces épreuves ont été subies dans beaucoup de cas.

(1) Cette hypothèse est reproduite dans la troisième partie de cet ouvrage. Il est bon de rappeler les idées que l'on croit vraies.

volume ne pouvoir pas être trempées, ne pouvoir pas acquérir la dureté que l'on parvient à donner à des pièces d'un plus petit volume. Évidemment il y a là encore un phénomène de répulsion entre l'acier et l'eau, un phénomène de non-contact.

La solution du problème posé en tète de ce paragraphe est delà plus grande importance; mais elle présente des difficultés de plus d'un genre, aussi n'ai je pas la prétention de l'avoir résolue complètement. Toutefois l'expérience 30 e et la 35 e me paraissent décisives et bien propres à résoudre la question dans le sens d'un intervalle permanent entre le sphéroïde et la capsule.

Une expérience de MM. de Kramer et Belli corrobore ma manière de voir sur ce point. Ces deux professeurs ont établi qu'un courant électrique ne passait pas entre la capsule et le sphéroïde, et ils en ont conclu qu'il était très probable qu'il n'y avait pas de contact et que l'intervalle était permanent.

Pellier avait reconnu, avant les physiciens italiens, que le courant électrique ne passait pas. Voici ce que ce savant m'écrivait à la date du 10 février \ShU : «... 11 est certain que le courant » ne passe pas pendant tout le temps que l'eau est à l'état sphé- » roïdal; il commence à passer au moment des décrépitations, et «passe tout à fait lorsque l'eau, ayant cessé d'être en sphéroïde, » mouille la capsule. Ce commencement de propagation élec- » trique, à l'instant des décrépitations, prouve de nouveau que » cet eflet est le produit d'un mouillage partiel, d'une vaporisation partielle à haute tension, etc., comme je l'ai dit dans » mes Mémoires. »

Berzelius est aussi d'avis qu'il n'y a pas de contact ; mais, pour ce savant, l'expérience qui se fait avec la capsule de cuivre et l'acide azotique est l'expérience capitale. « Cette expérience » prouve ce que, du reste, l'état sphéroïdal suppose à priori, que » le point du sphéroïde le plus rapproché du support ne s'en auto proche pas autant qu'à une basse température, et qu'il est main- » tenu à une distance plus considérable que le rayon d'action de » l'action chimique. » {/{apport annuel sur les progrès de la chimie, Paris, 1845.)

5fr pRBMijrçç P^TIE.

En réfléchissant sur tous ces phénomènes, on est presque forcé d'admettre qu'une force inconnue, qui neutralise l'attraction de la terre, tieut les corps à l'état sphéroïdal à une certaine distance de la surface qui les fait naître. Celte force paraît être la résultante de la répulsion dont le calorique serait la cause apparente,

et d'une attraction moléculaire qui ferait naître dans les sphéroïdes une force qu'on ne saurait comparer qu'à la pesanteur à laquelle elle ferait équilibre. En un mot, les sphéroïdes de nos laboratoires f j'ose à peine le dire) seraient tout simplement des satellites de la terre, auxquels les lois newtonieunes seraient applicables : ce qui nous conduirait à dire que les propriétés des infiniment petits sont les mêmes que celles des infiniment grands.

Ce qui vient à l'appui de l'opinion que nous venons d émettre sur les sphéroïdes que nous étudions, c'est que leur volume est proportionnel à leur densité et en raison inverse de cette densité; d'où il suit que tous les sphéroïdes doivent être égaux dans leurs masses, et c'est en effet ce qui est. Mais je n'entrerai pas plus avant dans cette discussion, qui trouvera naturellement sa place dans la troisième partie de cet ouvrage.

Voici le récit d'un événement bien malheureux qui montre que le phénomène qui nous occupe peut s'accomplir sur une grande échelle, et qu'il a dû jouer un rôle important à la surface et à l'intérieur de notre globe. Nous voyons, en effet, une certaine quantité d'eau faire explosion après un certain temps d'immersion (l'une masse considérable de lave en fusion.

Eruption de l'Etna.

«... La lave s était amoncelée dans un bas-fond où il se trouvait de l'eau, et elle y avait formé un monticule fort élevé auprès duquel s'étaient rassemblés un grand nombre de curieux et beaucoup d'ouvriers occuper a couper du bois, quaud tout à coup la vapeur produite par 1 ébullition de l eau et les gaz comprimes dans l'intérieur de celte masse de lave ont fait explosion. Plus de soixante personnes ont été brûlées ou tuées par les vapeurs brûlantes et corrosives, ainsi que par les éclats de lave encore rouge,

PHYSlQUB. 55

lancés à la distance de plus de cent cinquante mètres. Des voitures, des chevaux, des mulets, qui avaient été amenés par des voyageurs, se sont trouvés sans maîtres, et il a été impossible, ni de compter les morts, ni de savoir quels ils étaient, la plupart étant restés ensevelis sous les sables brûlants, les laves et les débris lancés par l'explosion (1). »

lé* ,

Chaudières à vapeur.

§ VII. — L'état spbéroïdal de l'eau joue-t-il un rôle quelconque dans les explosions dites fulminantes des chaudières à vapeur?

La vapeur, employée comme force motrice, offre tant de ressources et rend de si grands services a l'industrie, que l'on oublie volontiers ses inconvénients, et, dans certains cas, ses dangers. Mais cet oubli ne va pas jusqu'à faire méconnaître une des vérités aujourd'hui les mieux établies: c'est l'inutilité des moyens employés jusqu'à ce jour pour empêcher certaines explosions des chaudières à vapeur. S'il restait encore dans quelques esprits des doutes à cet égard, il suffirait, pour les dissiper sans retour, de rappeler l'explosion du Butterfly sur la Delaware, explosion telle, que le paquebot fut entièrement détruit, et que l'on n'eût jamais su ce qu'il était devenu sans des membres et des lambeaux de cadavres épars çà et là sur les rives du fleuve. Cette épouvantable catastrophe, qui coula la vie à vingt-trois passagers et à tout I équipage, s'accomplit entre Darby et Philadelphie, au mois d'août 1839.

Au mois de janvier 1841, une autre catastrophe jetait l'épou> vanle parmi les habitants des rives de la Saône. C'était le Citis, qui sautait en l'air à son premier voyage, et qui tuait neuf personnes et eu blessait grièvement six autres.

En 1842, c'est \eMioemin qui l'ait explosion sur la Loire. Quarante-deux personnes sont victimes de ce terrible événement : celles qui n'ont pas été tuées sont horriblement défigurées. C'est

(l)Voy. le Siècle Au 3i décembre 1843.

le Télégraphe qui détone sur les côtes d'Angleterre, et avec tant de violence, qu'on aurait cru entendre une batterie de canons. Le bateau a été mis en pièces ; treize passagers ont été tués et un très grand nombre blessés.

Le Mohican, remorquant le trois-màts anglais Edward-Thorn et le Star, a fait explosion sur le Mississipi. Quatorze personnes ont perdu la vie dans cet événement, et le Mohican a pris feu immédiatement après l'explosion (1).

« Le 19 septembre 1843, le bateau k vapeur Clipper, faisant la navigation entre Bayousara et la Nouvelle-Orléans, au moment où il quittait le wharf, a fait explosion en faisant éclater ses chaudières. Toute la machine, de grands débris de chaudières, d'énormes fragments de bois, une multitude d'autres objets, parmi lesquels plusieurs êtres humains, mutilés k différents degrés, ont été lancés dans les airs.

» En atteignant sa plus grande hauteur, cette éruption a été projetée comme les jets d'une fontaine, dans plusieurs directions, et est retombée sur la terre, sur les toits des maisons et jusqu'à deux cent cinquante yards de distance du lieu du sinistre. Les malheureuses victimes ont été brûlées, écrasées, déchirées, mutilées et dispersées de toutes parts : les unes dans la rivière, les autres dans les rues, d'autres sur l'autre rive du Bayou, k près de trois cents yards.

» Quelques corps ont été coupés en deux par des morceaux de bois , et d'autres lancés comme des boulets de canon contre les murailles des maisons. Toute la partie des édifices environnants semble avoir été ravagée par un tourbillon. Mais il est inutile d'essayer de rendre l'idée de cette scène de ruine et de destruction. Ce qui reste de la carcasse a été brisé en éclats.

» Le lieu du désastre offre le plus lugubre spectacle qu'on ait jamais vu ; les planches des deux chambres sont littéralement jonchées de morts et de mourants ; ceux que l'on transporte profèrent des prières, des gémissements, des imprécations, et présentent l'aspect de toutes les contorsions humaines. L'équipage consistait en quarante-trois hommes, il y avait cinq passagers.

(I) Voy. les journaux de Rouen du I" semestre 1842.

» Un très petit nombre, dont fait partie le capitaine, a été sauvé; les pertes jusqu'ici connues s'élèvent à vingt-neuf, mais il manque encore plusieurs personnes dont les traces n'ont pas été retrouvées (1). »

« Un déplorable événement est arrivé le 8 mai, sur la Saône, à la hauteur de Neuville. La chaudière du paquebot le Lazaret, faisant le service de Lvon à Màcon, a éclaté et donné la mort au mécanicien et à deux chauffeurs; un autre a été grièvement blessé. Il n'y avait heureusement que fort peu de passagers, et à cause de la chaleur, ils s'étaient éloignés de la machine (2). »

« Un événement malheureux est arrivé à Rio- Janeiro, le 25 mai : la chaudière de l'un des petits steamers de fer qui font le service entre cette ville et Rio-Grande a éclaté, et plus de quarante personnes ont perdu la vie par suite de l'explosion (3). »

« La Gipsy Queen, après avoir fait un voyage d'essai aWooIwich, a fait explosion. Sept personnes ont perdu la vie par suite de cet événement, et cinq autres sont dans un état désespéré ; c'est-à-dire, que toutes les personnes qui étaient à bord de ce steamer ont été victimes de l'explosion de sa chaudière (U). »

En 1847, dans l'espace d'un mois, quatre explosions de chaudières ont eu lieu à Roubaix, à Honfleur, à Paris, rue Neuve-Goquenard, et à la Villette, rue Saint-Denis. Le chaufleurde celle-ci a été lancé à plus de 150 mètres du lieu de l'explosion; trois autres personnes ont été tuées sur le coup, et un grand nombre de blessés ont été transportés à l'hôpital Saint-Louis ou à leur domicile. La chaudière, lancée à plus de 15 mètres, a brisé le volant en plusieurs fragments, et fait écrouler les murs et le toit.

Le dommage matériel est évalué a 100,000 francs.

11 est a remarquer que la chaudière de la rue Neuve-Coquenard était de la force de 3 chevaux, et celle de la Villette de la force de 5 à 6 chevaux (5).

U) Voy. le Siècle du 29 octobre 1843.

(2) Voy. le Constitutionnel du 12 mai 1844.

(3) Voy. le Constitutionnel du 24 juillet 1844.

(4) Voy. le Constitutionnel du 16 novembre 1844. >! Voy. \e Constitutionnel du 9 mai 1847.

Le 2 août de la même année, une chaudière du Comte d'Eu s'est déchirée à la hauteur de Barflcur, et vingt hommes ont été victimes de ce terrible accident ; sept sont morts immédiatement, six autres ont succombé à la suite de leurs blessures; les sept derniers ont guéri.

Le Comte d'Eu était tout neuf ; il se rendait à Cherbourg pour être visité et reçu par une commission spéciale (1).

Dans le même mois, le yacht de la reine Victoria a fait explosion; il en a été de même du Cricket , sur la Tamise, et du Glamorgan. allant de Bristol à Weston-Supermare et à Minchead avec cinq cents personnes à bord.

Celte année (1855), un certain nombre d'explosions de générateurs sont venues ajouter leur funèbre contingent à la liste trop nombreuse des victimes de cet agent merveilleux et terrible qu'on nomme la vapeur....; en Angleterre, dans le royaume de Naples, en France, à Paris, a Rouen ....

Le journal la Science, du 5 août 1855, publie les détails suivants sur l'explosion qui a eu lieu à Rouen :

« La manufacture de M. Fauquet-Lemaîtrc est de toute nouvelle construction et fonctionne depuis un an à peine. Près de trois cents ouvriers étaient occupés dans ce tissage, dont les machines avaient pour moteur une pompe a feu alimentée par quatre chaudières.

» L'explosion a eu lieu vers cinq heures et demie du soir; elle s'est annoncée par une effroyable détonation qui a porté l'épouvante dans les environs. A l'instant, tous les métiers du tissage se sont arrêtés, et les ouvriers et ouvrières, sous le coup de la frayeur, se sont précipités dans les cours de l'établissement, au milieu du plus grand désordre.

« Là, un horrible spectacle de destruction vint augmenter encore leur effroi : la vapeur d eau qui emplissait l'espace, la poussière des murs de briques renversés, la crainte de nouvelles explosions, et, plus encore que tout cela, les cris des mourants, jetèrent les témoins de cette horrible scène dans une stupeur qui, tout d'abord, vint redoubler la confusion générale.

(1) Voy. le Constitutionnel do 5 août 4817.

» La cause première du désastre avait été la rupture des parois d'un bouilleur de l'une des chaudières en activité. Cette chaudière , d'un poids énorme et d une longueur de plus de 5 mètres, soulevée par une force irrésistible, s'était dressée presque debout, brisant la maçonnerie qui la retenait, renversant (e mur latéral, enlevant la toiture, et projetant sa vapeur brûlante a plus décent pas à l'extérieur; puis, retombant aussitôt avec un fracas épouvantable sur les trois autres chaudières qui lui étaient parallèles, elle avait brisé les soupapes de la seconde chaudière en activité, et de nouveaux jets de vapeur s'étaient précipités immédiatement dans toutes les directions, et poursuivaient les seize victimes renversées et brûlées déjà au milieu des débris.

» Dès que l'on put se rendre compte de la nature du sinistre, les personnes les moins frappées d'épouvante se précipitèrent au secours des malheureux si cruellement atteints. Bientôt arrivèrent du dehors des citoyens dévoués, et l'on put retirer des décombres brûlants les infortunés qui respiraient encore. L'asphyxie semblait avoir paralysé le sentiment chez plusieurs des victimes ; mais quelques-unes poussaient des cris de douleur et se débattaient dans d'horribles souffrances.

» Un jeune homme, entre autres, s'élança vers une petite cour située derrière une maison d'habitation des employés de la manufacture. Au bout de quelque temps, on entendit des gémissements; on le trouva tout nu, se tordant sur le sol : il avait eu la force d'ôter ses vêtements, mais il n'avait pu calmer les douleurs de sa poitrine brûlée. »

On lit dans le Siècle du jeudi 16 et vendredi 17 août 1855 : » Samedi dernier, la chaudière d'une machine à vapeur apparte- » nant aux ateliers de MM. Wood, de Sheflield, à Londres, a fait » explosion avec un bruit épouvantable. Deux hommes, les nommés » Hill etBroughlon, ont perdu la vie. Telle a été la force de l'ex- » plosion, que les débris de la chaudière ont été lancés par-dessus » Blonk-Street jusque dans la rivière. L'appareil était neuf. On » suppose que c'est le manque d'eau qui l'a fait éclater. » Ce petit nombre défaits, qu'il serait facile de multiplier en fai-

sant quelques recherches dans les journaux, suftit, nous le pensons du moins, pour porter la conviction dans tous les esprits. On peut donc le répéter, les moyens employés jusqu'ici pour prévenir ces redoutantes effets de la vapeur ont été souveut inutiles. Pourquoi ? Parce que la cause de ces explosions est restée jusqu'à ce jour enveloppée d'une obscurité profonde. Mais le public commence à se préoccuper vivement du défaut de sûreté de la navigation a la vapeur, disons plus, des dangers que présente trop souvent ce moyen de transport, possédant d'ailleurs d'incontestables avantages. Il y a donc là une de ces grandes questions dont la solution fait époque dans les annales des sciences et de l'industrie.

Il résulte évidemment de ces sinistres, que les moyens employés jusqu'ici pour empêcher l'explosion des chaudières a vapeur sont tout à fait impuissants, et qu'il existe une cause d'explosion restée jusqu'à ce jour inconnue. Tout le monde est d'accord sur ce dernier point.

La théorie des chaudières à vapeur est surtout basée sur deux principes fondamentaux, à savoir : l'équilibre de chaleur et l'équilibre de tension. Malheureusement, ces deux principes souffrent tant d'exceptions, qu'il n'est point irrationnel de les considérer eux-mêmes comme des exceptions.

Trois théories ont été produites depuis quelques années sur la cause de l'explosion des chaudières à vapeur. (Il ne s'agit point ici de la cause qui naît de l'excès de tension de la vapeur; mais de la cause occulte, inconnue, qui met en défaut toutes les précautions prises dans le but de prévenir ces redoutables phénomènes qui brisent et renversent tout ce qui leur fait obstacle.)

Quelques physiciens ont pensé que l'électricité jouait un rôle important dans ces terribles explosions; d'autres les ont attribuées a la décomposition et à la recomposition de l'eau; enlin, il en est qui ont cherché à les expliquer par un changement d'état de l'eau, par son passage subit de Vétat sphéroïdal à l'état de vapeur : nous sommes de ces derniers.

Examinons rapidement ces trois théories.

Nier la mise eu jeu de l'électricité dans les chaudières à vapeur, serait nier l'évidence; trop d'observations ont mis ce fait hors de doute.

Mais les partisans de cette théorie sont-ils parvenus à faire faire explosion à des chaudières au moyen de l'électricité? Nous ne le pensons pas. Elle ne peut donc être considérée que comme une hypothèse ingénieuse. Passons à la seconde théorie.

L'expérience nous apprend que le fer, à la température rouge, décompose l'eau, et que l'hydrogène réduit l'oxyde de fer précisément à la même température. Ce fait est inexplicable, mais c'est un fait, et, comme tel, il faut bien l'admettre. Toutefois la recomposition de l'eau par la réduction de l'oxyde de fer s'opère lentement, et ce n'est point ainsi que l'explosion d'une chaudière peut être occasionnée par la combustion de rhsdrogène. 11 faut donc qu'il arrive dans la chaudière une masse d'air suffisante pour que deux volumes d'hydrogène trouvent à se combiner avec un volume d'oxygène. Ce résultat est-il possible? La pompe alimentaire peut-elle verser de l'air au lieu d'eau dans la chaudière? Quelques mécaniciens fort habiles disent oui ; mais d'autres, non moins habiles, disent non. La question reste donc indécise. Et puis est-il bien sûr qu'un mélange détonant, mêlé à de la vapeur d'eau nécessairement très dense, puisse détoner? Peut-on supposer d'ailleurs que la température de la chaudière serait assez élevée pour enflammer le mélange délonant? Cela n'est pas probable. Il reste, il est vrai, l'étincelle électrique, et, a cet égard, il n v a pas d'objection à faire.

Mais les partisans de celte théorie sont-ils parvenus k faire éclater une chaudière en, décomposant la vapeur d'eau dans cette chaudière, et en y faisant arriver un courant d'air atmosphérique? Nous ne le pensons pas. Elle ne peut donc être considérée, comme la première théorie, que comme une hypothèse ingénieuse.

Faisons remarquer, avant de terminer celte discussion rapide, qu'il est très probable que la décomposition de l'eau daus une chaudière à vapeur ne peut se faire qu'en dehors des lois de l'êqulifoe de chaleur; car personne n'admettra sans doute qu'une chaudière rouge de feu puisse résister à une quantité quelconque

d'eau qui serait à la même température. Examinons maintenant la troisième théorie, et qui est basée sur les lois de Y état sphéroïdal.

Ici les faits parlent, et ils parlent haut.

Si I on met de l'eau dans une chaudière d'essai, et qu'on la soumette à l'action d'une haute température, l'eau ne tardera pas à bouillir avec force et à donner des torrents de vapeur; si l'alimentation est négligée par une cause quelconque, et que la chaudière vienne à rougir, l'eau que l'on y introduira alors possédera des propriétés nouvelles : elle ne mouillera pas les parois de la chaudière, elle ne pourra pris s échauffer au delà de 98°, et ne donnera conséquemment que très peu de vapeur. (On a remarqué, a bord du Citis, que la vapeur sortait à très basse pression un instant avant l'explosion.; Mais si l'on vient à éteindre les feux ou à diminuer leur intensité ; ou bien si l'on introduit tout à coup une grande masse d'eau froide dans la chaudière, dans l'un et l'autre cas l'eau s'étalera sur les parois de la chaudière, les mouillera et se réduira instantanément en vapeur, et sa tension, dans le plus grand nombre des circonstances, pourra être égale à mille atmosphères ! ! Ceci admis, il est facile de comprendre que les soupapes dites de sûreté, les rondelles fusibles, etc., sont inutiles contre le développement subit de cette puissance formidable.

Cependant, il faut le reconnaître, il reste encore des doutes sur cette cause comme sur les autres causes d'explosion des chaudières à vapeur, et ces doutes ne peuvent être dissipes que par des expériences nombreuses et variées.

A l'œuvre donc ! il y a place pour tout le monde. A l'œuvre donc ! car il ne s'agit point ici d'intérêts privés, ni d'intérêts de caste ou de localité; mais bien des intérêts de l'humanité tout entière, qui se demande ce qu'elle doit craindre ou espérer de la vapeur, cette invincible puissance qui ne lui avait promis que des bienfaits et qui sème partout la dévastation et la mort (1).

(I) M. Jobard, de Bruxelles, avait eu l'heureuse idée de provoquer des expérieuces sur unegraude échelle, ayaut pour but la découverte des véritables causes d'explosion des chaudières. J'ignore si ce projet a été mis à exécution.

Avant de pénétrer plus avant dans cette question, qu'il me soit permis de réparer un oubli tout à l'ait involontaire de ma part, oubli commis d'ailleurs par toutes les personnes qui ont fait des recherches sur la cause d'explosion des chaudières dont il s'agit

Depuis dix ans il a été adressé à r Académie un grand nombre de mémoires, de lettres, de notes sur la cause des explosions fulminantes des chaudières à vapeur, et personne, que je sache, n'a cité le nom de M. Dumas, et jamais M. Dumas n'a pris la parole pour revendiquer la découverte de cette cause. Cependant c'est à cet illustre chimiste que l'on doit la véritable théorie de ces explosions terribles, théorie qu'il a formulée, il y a une trentaine d'années, d'une manière si nette, si claire et si précise, que toutes les expériences faites depuis ce temps semblent avoir été entreprises en vue de confirmer cette théorie.

Voici comment M. Dumas s'exprime : « Quoi qu'il eu soit, le d fait est incontestable. Il doit mettre eu garde contre les dangers » que présenterait une chaudière à vapeur portée accidentellement » a une température très élevée, car il pourrait arriver qu elle » cessât de fournir de la vapeur, et que pourtant un abaissement » de température en déterminât l'explosion. Les plaques de métal » fusible sont surtout utiles contre ce genre de danger, puisqu'elles » limitent la température que l'appareil peut acquérir; car il est » évident qu'une soupape ne serait plus soulevée au moment où » ce phénomène singulier se manifesterait.

» Ce genre d'accident doit être rare avec les chaudières Ordi- » riaires, mais il pourrait devenir très fréquent si l'emploi des » tubes générateurs devenait plus commun. Ces tubes ne coule- » liant que de petites quantités d'eau, et étant portés habituelle- » ment à une température assez élevée, il serait aisé d'atteindre » le point nécessaire à la production du phénomène qui nous » occupe, o (Dumas, Traité de chimie appliquée aux arts, t. ï, page 32.)

Le silence de M. Dumas, dans une question de cette importance, est caractéristique aujourd'hui qu'on se dispute jusqu'à l'espérance. Je suis heureux de faire connaître ce trait de désin-

téressement et d'abnégation, trop rare dans tous les temps et peut-être sans exemple dans celui-ci.

Je ne m'occuperai, dans cet ouvrage, que d'une cause d'explosion, celle qui naît de l'état sphéroïdal de l'eau, les autres causes d'explosion ayant été analysées et étudiées avec le plus grand soin par des ingénieurs et des physiciens du plus grand mérite.

Je n'envisagerai cette question que sous le rapport pratique, et je ferai soigneusement abstraction de toute théorie de l'état sphéroïdal.

Celle cause d'explosion serait depuis longtemps l'objet de l'étude des ingénieurs et des physiciens, si l'on avait reconnu plus tôt :

1" Que l'eau peut passer a 1 état sphéroïdal en grandes masses; 2° Que ce phénomène peut se produire à la température de +171°;

3° Que l'équilibre de chaleur ne s'établit jamais entre l'eau à l'état sphéroïdal et la chaudière, et que cet équilibre existe constamment enlre la vapeur fournie par le sphéroïde et la chaudière dans laquelle il a pris naissance. Mais des expériences étant indispensables pour mettre ces faits en relief, je vais en décrire quelques-unes qui montreront que je n'ai rien avancé qui ne fût exact et vrai.

39' Expérience. — On prend une capsule hémisphérique de 0,05 à 0,10 de diamètre; on y verse quelques grammes d'eau, et on la soumet à l'action de la chaleur d'une bonne lampe à alcool à double courant d air. La capsule s échauffe et transmet la chaleur à l'eau qui entre en ébullilion à -f- lu0 o . Arrivée à cette température, la capsule ne s 'échauffe plus et loule la chaleur devient latente dans la vapeur. On sait que l'équilibre de chaleur est la loi du phénomène que je viens de décrire rapidement, c'est-à-dire que contenant et contenu sont constamment à la même température.

Lorsque l'ebullilion est tumultueuse et qu'il reste peu d'eau dans la capsule, des gouttes d'eau sont lancées eu l'air, et retombent à l'état sphéroïdal sur le fond de la capsule. Alors, si l'on verse de l'eau, vu-rue bouillante, dans la capsule, elle ne bout

plus, et sa température ne s élève pas au delà de -f- 96%5 à 98°, tandis que celle de la capsule peut s'élever indéfiniment. C'est là un des plus curieux phénomènes qui se puissent voir, et qui suffirait seul pour modifier profondément les théories de la chaleur; mais j'ai dit que je laisserais la théorie de côté. Il est presque superflu d'ajouter que la loi d'équilibre de chaleur n'est point applicable à ce cas particulier, et qu'un peu plus tôt ou un peu plus tard, il faudra bien tenir compte de ce défaut d'équilibre.

Les choses étant dans cet état, si l'on verse tout à coup une grande masse d'eau (quelques grammes), elle s'étale dans la capsule, et s'évapore presque instantanément ; ou bien si, au lieu de verser de l'eau en grandes masses, on éteint la lampe, la capsule, en se refroidissant, perd la force répulsive ; l'eau repasse à l'état liquide ordinaire, et s'évapore en faisant explosion. Dans ces deux cas l'équilibre de chaleur reparaît.

40* Expérience. — Au lieu d'une capsule de 0 m ,05à 0 m ,10, on en prend une de 0-,50 et d'une certaine épaisseur ; on la fait rougir et l'on y verse doucement depuis 0 Ul -,50 jusqu'à 2 litres et même 3 litres d'eau. Un mouvement tumultueux, qui ressemble à l'ébullition, a lieu dans la masse du liquide, et un thermomètre que Ton y plonge indique la température de -f 96* à -f-9K°. L'évaporation est très lente, et l eau est projetée de toutes parts en gouttes plus ou moins volumineuses. Verse-t-on une plus grande masse d'eau dans la capsule en la faisant toujours tomber sur le même point, alors un phénomène particulier de réfraction annonce que l'eau mouille la capsule, ce donton serait d'ailleurs averti par les torrents de vapeur qui se dégagent de la masse d'eau. Maintenant , qu'on décuple, qu'on centuple la capacité de la capsule qui vient de servir, et l'on arrive aux proportions des chaudières à vapeur, et leur explosion s'explique avec une merveilleuse facilité.

M e Expérience. — On verse 15 à 20 grammes d'eau distillée dans une capsule d'argent presque plane et rouge de feu; on y fait arriver un filet d'eau froide par un des points de la circonférence de la capsule, et l'on observe ce qui se passe: le sphéroïde s'étale du côte où l'eau arrive, mouille la capsule et bout

vivement: tandis qne l'autre porlion du sphéroïde conserve sa forme, ne mouille pas la capsule et ne bout pas. Eu cet état, si I on chauffe fortement la capsule, toute la masse d eau repasse à l'état spheroïdal : et le contraire a lieu si l'on refroidit la capsule ; c'est-à-dire que l'eau s étale, mouille la capsule et bout fortement.

Jusqu'ici nous ne voyons passer 1 eau à 1 état spheroïdal que dans des vases chauffes préalablement ; mais nous n avons pas vu ce phénomène se produire dans des vases, dans des chaudières contenant de l'eau avant d être soumis à 1 action de la chaleur. C était là un des points importants de la question que nous étudions, et sur lequel il était utile, indispensable même d'être bien fixé. C'est dans ce but que les deux expériences suivantes ont été entreprises.

42 e Expérience, — On prend une auge de cuivre, comme celle qui a servi dans la 13* expérience, mais moitié moins longue; on y verse une certaine quantité d'eau distillée, et telle qu étant inclinée, une partie du fond de cette chaudière soit à découvert. On la place en cet état sur un bon eolipyle. et voici ce qui se passe : L'eau entre rapidement en ebullition, mais la partie de la chaudière qui n'est pas baignée parvient à une température beaucoup plus élevée que celle de la partie qui est baignée (contrairement à la théorie de l'équilibre du calorique) : si alors on fait basculer la chaudière, l'eau, en armant sur la partie très chaude, passe à l'état spheroïdal et reste indéfiniment sous cet état moléculaire, et celle que I on y verse ensuite participe aux propriétés de la première, jusqu'à ce que de nouvelles conditions (le refroidissement, par exemple' fassent repasser à l'état liquide toute l'eau contenue dans la chaudière.

Il est facile de comprendre comment le résultat que nous venons d'obtenir pourrait se reproduire sur une grande échelle à bord d'un bateau à vapeur, par l'effet du tangage, du roulis et de la bande, quand le navire reçoit le vent en travers ; par le passage de tous les passagers, à bord des petits steamers, tantôt à l'avant, tantôt à l'arrière, soit a tribord, soit à bâbord.

Le docteur Normandy admel la possibilité de ce fait sur la plus grande ce bel le; il dit :

4 . That the heating of surfaces previous to the introduction of water is not necessary to produce the spheroidal state.

2. That many boiter explosions may be referable to that condition,

3. That ail boilers which offer an extensive surface to the heat, that is to say, ail boilers with internai flues, are preeminently liable to explosions from this cause.

Earthy deposits in ail kinds of boilers are favourable to the production of this dangerous phœnomenon (1).

L'expérience qui suit justifie pleinement la manière de voir du docteur Normandy; elle a été publiée pour la première fois dans la deuxième édition de cet ouvrage (1867),

txZ* Expérience. — L'expérience qui précède doit faire réfléchir les personnes qui s'occupent de la théorie des chaudières à vapeur ; celle-ci doit les eflrayer.

On délaie dans de l'eau une petite quantité du résidu insoluble de la préparation du valérianate de zinc (2) ; on verse le tout dans une capsule soit de cuivre, soit d'argent, etc., et on la place sur un bon feu de charbon. L'eau ne tarde pas a entrer en ébullition, et au fur et à mesure de son évaporation, il se dépose sur la paroi de la capsule une couche blanchâtre que l'eau n'a pas la propriété de mouiller, et il arrive un moment où le liquide s'isole entièrement du vase et cesse de bouillir. Les eaux savonneuses mêlées aux eaux très calcaires produisent un effet analogue.

L'observation des faits curieux qu'on vient de lire appartient à mon fils.

Ne peut-on pas se demander, à propos de ces faits, si l'addition des pommes de terre, du carbonate de soude, de l'argile plastique, etc., dans le but de s'opposer aux incrustations, est tout à fait sans danger? Quant à nous, nous pensons que l'intro-

(1) Letter to Doctor Tyndall, On the Spheroidal State of Water in Sleam Boilers, by doctor Normandy {Philo$oj)hical Magazine, for april 1854).

Il y a un mut dans la lettre du docteur Normandy qui ferait supposer que j'ai ignoré les travaux de Ferkins. C'est une erreur ; car je me suis fait un devoir de citer plusieurs fois le nom de cet ingénieur, et j'ai indiqué le numéro des Annales de chimie où se trouve sou mémoire.

(2) Je dois cette matière à l'obligeance de M. Guillemette. C'est une sorte de savon qui n'a point encore été étudié, mais qui mérite de rétre.

duction de ces substances dans les chaudières peut avoir des inconvénients et même des dangers.

M e Expérience. — On verse 2 grammes d'eau distillée dans une chaudière d'essai sphérique, munie d'une soupape, et on la place sur la flamme d'une lampe à alcool à double courant d'air ; on retire la lampe aussitôt que 1 eau est en ébullition, et l'on bouche fortement la chaudière. Rien d'extraordinaire ne se manifeste : la vapeur d'eau se condense, il se fait du vide dans l'appareil, et le bouchon est attiré avec une certaine force v ers l'intérieur de la chaudière. Tout cela pouvait être prévu d'avance.

U5* Expérience. — On fait chauffer le fond de la chaudière presque au rouge, et l'on y projette *2 grammes d'eau distillée au moyen d'une pipette; on bouche fortement, puis on éteint la lampe. Quelques instants après, un léger bruissement se fait en-

Fig. 10.

tendre : c'est l'eau qui passe de l'état sphëroïdal à l'état liquide. L'instant qui suit ce bruit est signalé par une violente explosion, et le bouchon, s'il n'est pas attaché, est lancé en l'air avec beaucoup de force. Ce phénomène s'explique facilement : l'eau, en

passant de l'état sphéroïdal à l'état liquide, mouille le fond de la chaudière, et se réduit instantanément en vapeur ; d'où l'explosion et la projection du bouchon. (Voy. ligure 10.)

46 e Expérience. — La même que la précédente ; seulement on remplace le bouchon par un autre bouchon, au travers duquel passe un tube terminé à l'extérieur par une ouverture de J millimètre de diamètre, par laquelle sort un petit jet de vapeur qui ne paraît pas avoir de tension, tant elle est rare; mais aussitôt que l'eau passe à l'état liquide, on aperçoit un jet de vapeur d'une grande vitesse qui sort par l'extrémité du tube, et le bouchon est lancé en l'air presque aussitôt, et avec autant de violence que dans l'expérience précédente. (Voy. fig. 11.)

Fig. 11.

Ici la petite ouverture du tube représente une soupape, bonne pour les cas ordinaires, mais qui ne peut pas suffire à l'écoulement d'une grande masse de vapeurs, et l'explosion est la suite nécessaire de ce défaut d écoulement. Mais si Ton remplace ce tube par

un autre tube ayant l'ouverture extérieure de 3 ou h millimètres de diamètre, l'explosion n'a pas lieu, parce que la vapeur peut s'écouler presque aussi rapidement qu'elle est formée. Il faut remarquer dans cette circonstance qu'une ouverture de 3 ou h millimètres est une ouverture d'une très grande dimension, eu égard a la quantité d'eau (2 grammes) qui peut être réduite instantanément en vapeur.

kl* Expérience. — On a vu dans les expériences qui précèdent l'eau passer de l'état sphéroïdal à l'état liquide par la soustraction du foyer de chaleur, ou, ce qui revient au même, par le refroidissement de la chaudière. On va voir le même phénomène se reproduire dans cette expérience par l'addition de l'eau froide.

On fait chauffer le fond de l'instrument comme dans les autres expériences, on y projette 2 grammes d'eau distillée, on laisse la lampe sous l'appareil , auquel on adapte un bouchon percé de deux trous donnant passage, l'un à un tube en S, dont la branche ascendante doit être longue de 0,60 environ, l'autre à un tube terminé par une ouverture capillaire. L'appareil étant ainsi disposé, on verse de l'eau froide par le tube en S, et l'on observe l'extrémité du tube capillaire. Aussitôt qu'une certaine quantité d'eau a pénétré dans l'appareil, un jet rapide de vapeur s'élance par l'ouverture capillaire, le bouchon est projeté en l'air avec violence, et les tubes sont réduits en très petits fragments.

Cette expérience est dangereuse, maiselle cesse de l'être si Ton remplace le tube capillaire par un tube de 3 ou ix millimètres d ouverture extérieure. Alors l'explosion est remplacée par un jet continu de vapeur.

Cette expérience peut être faite sans danger pour l'expérimentateur en adaptant une pompe foulante à la chaudière au moyen de laquelle on injecte de l'eau froide. Une soupape se fermant de bas en haut empêche la vapeur de faire remonter le piston de la pompe.

&8 6 Expérience. — On verse dans la chaudière 2 grammes d'eau distillée, et on la bouche avec un bouchon enchaîné. On place la chaudière sur la lampe, et l'on surveille les mouvements du bouchon ; bientôt ou le voit lancé avec force par l'élasticité

PHYS1QUB.

de la vapeur. On l'enfonce de nouveau dans l'orifice de la chaudière, d'où il est repoussé par la même force ; on l'enfonce une seconde fois, puis une troisième et dernière, car il est rare d'obtenir plus de»trois détonations avec cette quantité d'eau. Mais il est facile de comprendre que ce nombre de détonations pourrait être dépassé ou diminue, suivant le plus ou moins de capacité de la chaudière, le diamètre de son orifice, la justesse du bouchon, etc., etc.

W Expérience. —On fait chauffer la chaudière, et lorsqu'elle est au rouge sombre, on y projette 2 grammes d'eau distillée, et on la bouche avec le même bouchon enchaîné que celui qui a été employé dans l'expérience précédente. Le bouchon saute ; on le replace, et il saute encore, et cela jusqu'à douze, treize et quatorze fois. L'intervalle entre chaque détonation varie de 8 à 12 secondes.

Il y a dans cette expérience tout un nouveau Système de chaudières a vapeur fondé sur le défaut d'équilibre de chaleur et de tension ; mais de grandes difficultés devront être vaincues avant que ce système passe dans la pratique.

C'est des expériences qui précèdent que j'ai tiré ces conséquences audacieuses : L'équilibre du calorique et l'équilibre de tension n'existent pas pour les corps à l'état sphéroïdal. Voici comment je crois avoir mis hors de doute la vérité de ces deux propositions.

50 e Expérience. — On prend une capsule de fonte de 0 m ,12 de diamètre environ et on la fait rougir; on y projette 100 à 150 grammes d'eau distillée, qui passe immédiatement à l'état sphéroïdal, ou plutôt à l'état ellipsoïdal. On plonge au milieu de l'ellipsoïde la boule d'un thermomètre, et l'on observe la marche de la colonne de mercure qui oscille entre + 96" et + 98% mais qui reste stationnaire à + 96°,5 lorsque l'ellipsoïde n'est point agité par un courant de vapeur qui le traverse. Ainsi on a, d une part, la température de -h 96°, 5, de l'autre celle de 700 à 800 degrés : évidemment il n'y a point d'équilibre de chaleur.

Je sais bien qu'en opérant comme on vient de le faire, on n'est pas complètement à l'abri des chances d'erreur; mais la possibi-

lité d'une erreur de 1 degré et même de plusieurs degrés, en présence d'un fait aussi capital, ne devait point m'arrêter. (Voy. la 12 a expérience.)

51 e Expérience. — On fait rougir la chaudière et Tony verse 5 à 10 grammes d'eau distillée; puis on y plonge un thermomètre, de telle manière qu'il ne puisse pas toucher le sphéroïde, mais qu'il en approche le plus près possible.

On voit alors la colonne de mercure monter rapidement depuis la température ambiante jusqu'à je ne sais combien de degrés, car un thermomètre qui était gradué jusqu'à -f 300° s'est brisé par suite de la dilatation du mercure au delà de ce terme.

On m'objectera que c'est au rayonnement du vase que cette température es: due ; mais cela ne peut pas être, car rien ne s'oppose à ce que cette vapeur se mette en équilibre avec les parois du vase, et c'est en effet ce qui a lieu, ainsi que cela va être démontré dans un instant.

Dans cette expérience, comme dans celles qui précèdent, point d'équilibre de chaleur, point] d'équilibre de tension. {Voy. la 19 e expérience.)

52 e Expérience. — Reprenons l'expérience précédente au moment où le thermomètre marque 200 degrés ; versons assez d'eau froide dans le vase pour faire passer l'eau à l'état liquide, et observons la colonne de mercure. Aussitôt que l'eau a cessé d'être à l'état sphéroïdal, elle bout vivement : la capacité de la chaudière se remplit de vapeur, et le thermomètre descend tout à coup à + 100°. Pourquoi ce résultat? Parce que l'eau, en cessant d'être à l'état sphéroïdal, rentre et fait rentrer tout l'appareil sous les lois de l'équilibre de chaleur.

11 a été dit plus haut que la vapeur des corps à l'état sphéroïdal prenait la température du vase qui la contenait. Prouvons qu'il en est ainsi.

On se rappelle l'expérience 49 e , dans laquelle on obtient douze ou quatorze détonations avec une quantité d'eau donnée, taudis que la même quantité d'eau à l'état liquide n'en peut donner que trois ou quatre tout au plus ; on se rappelle encore que l'eau à

l'état sphéroïdal ne donne que des vapeurs très rares (û6' expérience), et enfin que l'eau dans le même état moléculaire est constamment à la température de + 96°, 5. Or, si l'eau à l'état sphéroïdal ne donne que des vapeurs très rares, et que néanmoins on obtienne un effet dynamique triple de celui qu elle donne à l'état liquide, étant soumise a l'action d une chaleur égale dans les deux cas, il faut admettre de toute nécessite que le défaut de vapeur est compensé par la grande élévation de sa température. On sait, en effet, que la tension de la vapeur n'est point proportionnelle à la température, mais on sait aussi qu'elle est d'autant plus grande que la température est plus élevée. La tension de la vapeur, en négligeant les fractions, à :

-{- 100° = 1 atmosphère.

Voici une dernière expérience qui n'est pas moins concluante que celles qui viennent d'être décrites.

53 e Expérience. — Même préparation que pour la 49 e expérience. Aussitôt que l'on a versé , l'eau on baisse la mèche delà lampe, ce qui occasionne un abaissement dans la température de la chaudière; on la ferme au moyen du bouchon enchaîné, et l'on note le temps qui s'écoule entre chaque détonation : il est de l m 10», l m 15* et jusqu'à l w 40* , et il est rare d'obtenir plus de trois ou quatre détonations. Et cela doit être : ici la température en moins doit être remplacée par de la vapeur en plus. Ce qui est fort remarquable, c'est que I on obtient a peu près le même effet dynamique que dans la 48 e expérience. Je n'ai pas besoin d'ajouter, je pense, que dans cette expérience (la 53 e ) l'eau ne cesse pas d'être à l'état sphéroïdal. Cela prouve, en outre, qu'il peut arriver que l'eau soit a l'état sphéroïdal dans les chaudières , à l'insu des chauffeurs; car les machines peuvent fonctionner comme avec de l'eau à l'état liquide ordinaire, et sans que rien puisse faire soupçonner cet état anormal, sauf pourtant le niveau de l'eau et deux thermomètres plongeant, l un dans l'eau, l'autre dans la vapeur. Il va sans dire que des thermomètres de verre

76 PREMIÈRE PABTIK.

ne sauraient être employés dans les chaudières à vapeur, exposées à laut de secousses ; mais je pense que les appareils de MM. Clé* ment, Collardeau, Gally-Cazalat, etc., atteindraient parfaitement le but, en indiquant constamment et la température de l'eau et celle de la vapeur. Une grande différence entre les deux températures serait l'indice d'un péril imminent.

L'expérience qui vient d'être décrite montre encore que la température indiquée dans la 51° expérience est bien celle de la vapeur, et que le rayonnement des parois de la chaudière est à peu près sans action sur le thermomètre. 11 serait d'ailleurs très possible que la réflexion du calorique que nous avons signalée dans le paragraphe IV de cet ouvrage se fit par l'atmosphère des sphéroïdes; et s'il en était ainsi, le rayonnement serait nul et sans influence possible sur la marche du thermomètre. Mais on conçoit aisément que la vapeur ne peut s'échauffer que par les parois du vase, soit par contact, soit par voie de rayonnement.

Si la température indiquée par cet instrument était due au rayonnement et non à la vapeur, la tension de celle-ci serait en rapport avec la température de leau que nous savons être à + 96% 5 sous la pression normale de l'atmosphère, et cette tension serait inférieure à 1 atmosphère. Les U9* et 53 e expériences, rapprochées et comparées entre elles, montrent clairement que la tension dans la UV* est énorme, et faible dans la 53 e . Dans la première, peu de vapeur, mais beaucoup de chaleur ; dans la deuxième, beaucoup de vapeur, mais peu de chaleur.

En d'autres termes, dans la 48* et la 53 e expérience, on opère avec de la vapeur à basse température et a basse pression, et dans la U9* avec delà vapeur surchauffée.

Je m'explique.

Dans la 49* expérience, il y a peu de vapeur et beaucoup de chaleur, c est-à-dire peu de chaleur latente ou statique, et beaucoup de chaleur sensible ou dynamique ; et dans les 48 e et 53 e expériences, beaucoup de vapeur ou de chaleur statique, et peu de chaleur dynamique.

Ces résultats sont la confirmation des vues du célèbre Montgolûer, confirmées également par les savantes recherches des

Seguin, des Joule, des Hirn, desMaver, des Regnanlt, des Thomson, etc., etc.

Qu'il me soit permis d'ajouter que les expériences qui précèdent ne datent pas d'un jour, car elles ont été publiées en 1846 (1).

Aujourd'hui qu'il est bien établi , par ces expériences et beaucoup d'autres, que la chaleur n'est que du mouvement, je pense que Ton adoptera sans difficulté les mots chaleur statique au lieu de chaleur latente, et chaleur dynamique au lieu de chaleur sensible.

Loin de moi la pensée de méconnaître l'importance des travaux que beaucoup de physiciens ont entrepris sur la chaleur, mais combien de ces travaux ont été inspirés par mes recherches ! Dieu me garde toutefois d'élever ici une misérable question de priorité! mais travaillant pour l'avenir, je puis me permettre de léguer à l'avenir le soin de mettre en lumière tontes les vues contenues dans ce modeste ouvrage. . ., vues qui se développeront, je l'espère, avec le temps, vues qui grandiront surtout, quando io sarô passato Ira i più.

On sait que depuis quelques années l'emploi de la vapeur surchauffée est très répandu, soit comme source de calories, soit comme source de dynamics; et j'ajoute qu'il se répandra de plus en plus, car si la vapeur à -f- 100° coûte cher, la vapeur surchauffée et à haute tension est comparativement à très bas prix, et c'est à peine si l'on doit noter la dépense de charbon pour élever la vapeur de une à cinq atmosphères.

Les expériences qui précèdent ont été répétées presque toutes en présence du congrès scientifique de Milan, et sur une grande échelle. Je dirai bientôt l'opinion du professeur Belli sur ma théorie des explosions de chaudières à vapeur (2).

(1) Nouvelle branche de physique , ou Études sur les corps à Vétat sphéroïdal, p. 50 et suivantes.

(2) J'ai déjà dit l'accueil plein de bienveillance et de cordialité qui m'a été fait à Milan. Je me fais un devoir d'offrir ici mes sincères remerctnaents au comte L. Bertozzi, un des élèves les plus distingués de M. de Kramer. Pendant plus de quinze jours il n'a été occupé, pour ainsi dire, que de mes expériences , et j'ai trouvé réunis chez ce jeune chimiste une obligeance inaltérable , une grande habileté et un profond savoir. Je fais des

Examinons maintenant dans quels cas l'eau peut passer a l'état sphcroïdal dans les chaudières à vapeur, et comment elle peut être la cause de leur explosion.

Lorsque les issues de la vapeur sont fermées, ce qui arrive dans un graud nombre de circonstances, la température ne cesse point pour cela de s'élever ; et s'il est vrai de dire que l'eau est toujours soumise à l'empire des lois de la chaleur, il est vrai de dire aussi qu'elle est sur la limite de cet empire, et que la plus petite cause peut l'en faire sortir, ainsi qu'on va le voir. Lorsqu'une chaudière se trouve dans les conditions que je viens de dire, l'eau qu'elle contient est soumise à l'action de deux forces qui se neutralisent réciproquement : la pression exercée par la vapeur à la surface de l'eau, et la force répulsive de la chaudière qui agit en dessous. Vient-on a ouvrir un robinet en plein et tout d'un coup (1), la vapeur s'élance rapidemeutpar cette ouverture;

vœux bien sincères pour qu'il obtienne les succès auxquels son mérite lui permet de prétendre.

(I) Rien n'est plus dangereux que d'ouvrir brutalement un robinet d'émission de vapeur, surtout quand la pression est très élevée. Les auteurs qui ont écrit sur cette matière n'oht pas suffisamment insisté sur ce point.

Il faut en excepter toutefois M. R. Armslroug, qui s'exprime ainsi: « Bearing in mind what is said on the subject of surcharged steam , and the w peculiar lialmity there is of boilers exploding oxactly al the moment or » soon after the valve is opened for startiug an enginc , there is reason to » believe that mauy explosions may be sccouuted for by a coïncidence of two d or more distinct causes. — One of them always being the sudden opening » of the safely or other valve... (a). «

Il suffit de se rappeler, pour comprendre le danger d'ouvrir brusquement, en entier, un robiuet d'émission, que le plus grand nombre d'explosions des chaudières fixes a lieu après déjeuner, c'est-à-dire au moment de la mise en marche, ou le soir, à la liu de la journée, quand on perd la vapeur; et, à bord des steamers , au moment du départ , ou, après un temps d'arrêt , au moment de la mise en route, au commandement de (i^ahead, ou En avant. C'est pourquoi le levier des clefs des robinets ne peut jamais être trop long, et il serait préférable de les remplacer par des disques ou des valves soulevées au moyeu de vis d'appel.

On se demande comment les explosions ne sont pas aussi fréquentes au début de la journée qu'aux autres temps? C'est que le matin il n'y a pas, il ne peut guère y avoir de surchauffe.

(a) A liiuitmeitlui Y Trealise on Steam Boilers ; their Construction and Practical Management, l.y flgbrrl AruMroug, t»I>0, p. 128.

il se fait du vide, et l'eau, repoussée par le fond de la chaudière, et attirée en quelque sorte par le vide qui s'est formé presque instantanément, se trouve projetée à la partie supérieure de la chaudière. Mais tout cela ne dure qu'un instant ; l'eau, obéissant aux lois de la pesanteur, retombe sur le fond de la chaudière et passe à l'état sphéroïdal (expérience 39'). Alors elle fournit peu de vapeur, l'équilibre de chaleur n'existe plus, l'explosion est imminente, et elle peut se faire de deux manières : 1° par l'addition d'une certaine quantité d'eau froide (expériences 40 e et 47'); 2" par l'extinction des feux (expériences h\ v , ft5 e et 46 e ).

53* Expérience (bis). — Voici une expérience qui doit trouver sa place ici ; elle est de M. Melsens, qui m'a fait l'honneur de me la communiquer.

On prend une marmite de fonte bien propre et graissée dans tout son pourtour avec de la cire ou du suif, puis on y met une couche de mercure assez épaisse ponr couvrir la boule d'un petit thermomètre ; enlin l'on y verse de l'eau distillée et on chauffe. Le thermomètre s'élève graduellement jusqu'à + 100", puis il continue de s'élever jusqu'à 130° et même plus, celle de l'eau restant toujours à + 100".

On voit dans cette expérience que l'équilibre de température fait défaut, et l'on en peut conclure que la température d'une chaudière pourrait s'élever suffisamment dans certaines circonstances pour que l'eau s'en isolât et passât à l'état sphéroïdal. Telle est l'opinion de M. Melsens, qui est aussi la mienne.

L'eau peut encore passer à l'état sphéroïdal dans les chaudèires à vapeur lorsqu'elles viennent à manquer d'eau, ce qui peut avoir lieu par la négligence du mécanicien, ou par un accident survenu à la pompe alimentaire, etc.; alors l'eau qui arrive dans la chaudière passe à l'état sphéroïdal, et l'explosion se fait ensuite, comme cela a été décrit rapidement plus haut.

La théorie des explosions que je viens d'esquisser rapidement sera sans doute admise parles personnes qui se rappelleront les 42% kV et 53" (bis) expériences, car elles sont très concluantes. Ici l'eau peut passer à l'état sphéroïdal avec d'autant plus de facilité, que l'eau versée dans la chaudière par la pompe alimentaire

est presque toujours à une température voisine de + 100°. En effet, cette eau, n'ayant point à emprunter de calorique à la chaudière, se trouve dans les meilleures conditions pour passer à 1 état sphé~ roïdal sans la refroidir. Il est vrai que la vitesse avec laquelle elle est projetée pourrait déterminer le contact, et il en serait probablement ainsi avec une colonne d'eau froide qui viendrait, sans se diviser, frapper le fond de la chaudière, mais non avec une colonne d'eau chaude divisée par les plus petites résistances, soit de l'orifice du tuyau de la pompe alimentaire, soit de r atmosphère de la chaudière.

Dans la 40 e expérience nous voyons une colonne d'eau froide versée à dessein mouiller la capsule, mais on obtient difficilement ce résultat. Dans la 57 e expérience, au contraire, nous voyons de l'eau tombée du haut du Panthéon ou des hauteurs de l'atmosphère passer à l'état sphéroïdal avec la plus grande facijité.

Mais pour bien concevoir l'explosion des chaudières à vapeur par suite de l'état sphéroïdal de l'eau, il faut se bien pénétrer de ces deux vérités capitales , savoir : que l'équilibre de chaleur n'existe pas entre le sphéroïde et la chaudière, tandis que cet équilibre existe entre la vapeur et cette même chaudière. Ceci posé, il devient très facile d'expliquer ces épouvantables explosions auxquelles rien ne résiste, et auxquelles, il faut le dire, rien ne saurait résister.

Supposons une chaudière de la capacité de 100 litres ; admettons qu'il n'y ait dans cette chaudière que 10 litres d'eau à l'état sphéroïdal ; admettons encore que la température de la chaudière soit a 600 ou 700 degrés, et celle de l'eau a -f 96°,5 (expérieuces 40* et 50 e ). Maintenant, que l'on fasse arriver dans cette chaudière une niasse d'eau assez considérable pour détruire l'état sphéroïdal de celle qui s'y trouve (expériences 40*, M e et 47*), et il se formera immédiatement au moins 17,000 litres de vapeur qui se mettront en équilibre de chaleur avec la chaudière, ce qui pourra porter sa tension à un degré vraiment effrayant. Est-il besoin de répéter que rien ne saurait résister à une pareille force ? je ne le pense pas. La rupture de la chaudière aurait également lieu si l'eau changeait d'état par suite d'uo lé-

PHYSIQUB. 79

ger refroidissement de la chaudière (expériences &5 e et &6*). Si Ton ajoute à cette cause d'explosion la décomposition de la vapeur d'eau qui se fait toujours dans les chaudières de fer qui contiennent de l'eau à l'état sphéroïdal, et seulement dans ce cas-là, on pourra se faire une juste idée de ces épouvantables explosions qui sèment partout le deuil et la ruine.

Je n'admets pas toutefois que la recomposition de l'eau puisse avoir lieu dans l'intérieur de la chaudière, ainsi que le suppose M. Jobard; mais j'admcls, et tout le monde l'admettra avec moi, que la résistance de la chaudière diminue par suite de son oxydation aux dépens de l'oxygène de l'eau.

Le savant directeur du Musée de l'industrie belge n'a pas abandonné sa théorie, mais il l'a modifiée, et, cette fois, elle a de grandes chances d'être adoptée.

Laissons parler M. Jobard :

« Les explosions foudroyantes sont assez fréquentes en Belgique et très rares en Prusse ; nous dirons à quoi cela tient. Quand le suçoir de la pompe alimentaire cesse d'amener de l'eau, par un accident quelconque, elle donne de l'air; l'eau baisse, les flancs de la chaudière rougissent, et sur ces flancs vient se coller, comme un emplâtre, l'espèce de crème formée des détritus végétaux et animaux qui surnagent toujours sur l'eau des chaudières après un certain temps de service.

» On comprend que ces substances, en contact avec les surfaces brûlantes de la chaudière, se décomposent comme du charbon dans une cornue, et qu il se produit du gaz hydrogène, tandis que la pompe injecte de l'oxygène et prépare le mélange détonant connu sous le nom de grisou. La décomposition achevée, le charbon qui reste devient incandescent, pyrophorique et scintillant, cequimet le feu à ce grisou comprimé et chauffé, qui constitue certainement le plus violent des pyroxyles détonants; ses effets doivent donc être bien supérieurs a ceux que produit l'explosion déjà si terrible du grisou à l'air libre. La chaudière, remplie de poudre, n'approcherait pas de la puissance développée dans l'explosion du Vieux- Valefle, dont nous avons décrit les ravages (1). »

(1) Voyez la Science du 28 mai 1856.

Il faut tenir compte aussi, dans ces explosions, du choc qui se produit quelquefois lorsque l'eau change d'état moléculaire. On sait qu'une bouteille qui résiste a une pression graduée de 10 atmosphères et plus, ne résiste pas à une larme batavique qui éclate dans son intérieur, étant pleine d'eau. (Bellani etSéguier.)

Du reste, la théorie des explosions fulminantes des chaudières à vapeur par suite de l'état sphéroïdal de Teau est maintenant généralement admise; quelques ingénieurs même pensent que c'est la seule cause des explosions dites fulminantes des chaudières à vapeur (1).

Abordons maintenant un autre côté de la question, celui d'empêcher l'état sphéroïdal de naître.

L'état sphéroïdal de l'eau étant une des causes d'explosion des chaudières, comment l'empêcher de naître? Ici, je l'avoue, je n'ai que des conjectures à présenter. Il est certain qu'avec une surveillance active, incessante, de bons flotteurs, des soupapes

(1) La Commission de surveillance des chaudières à vapeur de Dieppe, composée de MM. Aribaut, Mereadicr, Leclcrc, Lefehvre et Légal, a proposé à M. le ministre de la marine de faire faire une série d'expériences destinées à résoudre cet important problème.

Voici un extrait du rapport de cette Commission, en date du 22 septembre 1853 :

« La Commission s'est donc demandé à quelle cause il convenait de rap- » porter ia plupart des explosions des chaudières à vapeur. Celte cause estua » phénomène dont l'épouvantable puissance égale l'instantanéité, et, suivant » la Commission, elle ne doit être cherchée que dans l'état sphéroïdal de l'eau » contenue dans la chaudière. L'eau parvenue à cet état, si par une circon- » stanec quelconque elle est ramenée instantanément à l'état liquide, il «e » détermine alors une production de. vapeur tellement immense, et à un » degré de tensiou si élevé , que l'explosion s'ensuit nécessairement. Dans » cette conviction , la Commission a cru de son devoir de signaler à l'attention » du gouvernement l'hypothèse qui précède, et elle émet le vœu que le gou- » vernement veuille bien ordonner une série d'expériences ayant pour but de » rechercher si, en effet, telle n'est pas la cause unique, en général, des » explosions, et quels seraient les moyens réellement efficaces pour en pré- » venir la production.

« Toutes les résolutions et opinions qui précèdent ont été prises à l'una- » nimité des membres présents, etc. »

(Suivenl les signatures.)

sifflantes, etc., et surtout des pompes alimentaires fonctionnant toujours bien, on parviendrait, dans la plupart des cas, à prévenir toute espèce d'explosions. Malheureusement il ne saurait en être ainsi. Il faut donc chercher un moyen d'empêcher l'état sphéroïdal de l'eau ; mais, ainsi que je l'ai dit, je n'ai que des conjectures k présenter sur ce point.

J'ai remarqué dès l'origine (1836) de mes recherches sur l'état sphéroïdal des corps, que le poli des surfaces exerçait une grande influence sur ce phénomène, et l'idée m'est venue tout naturellement de hérisser de pointes le fond des chaudières. J'ai remarqué aussi que les eaux contenant des sels en dissolution passaient moins facilement a l'état sphéroïdal que celles qui n'en contenaient pas, et l'idée m'est venue tout naturellement encore de faire dissoudre un sel quelconque dans l'eau, et de préférence un sel déliquescent, comme le chlorure de calcium; mais les pointes et les sels n'empêchent pas absolument l'eau de passer à l'état sphéroïdal.

D'un antre côté, les pointes fixées sur le fond d'une chaudière avaient des inconvénients et en rendaient le nettoyage difficile et presque périlleux. Alors j'ai imaginé de mettre dans les chaudières des spirales de fer mobiles ou des prismes à quatre faces, disposés de telle sorte qu'un sommet des angles fût toujours perpendiculaire à la surface sur laquelle ils se seraient trouvés. Cette dernière disposition me paraît bonne; elle mérite, je crois, d'être essayée. Il devient indispensable aussi d'essayer d'un autre mode de chauffage des chaudières ; le chauffage en des* sous pourrait être remplacé par un chauffage latéral. Si je suis bien informé, il a été déjà construit plusieurs chaudières d'après ce dernier système, et elles ont parfaitement fonctionné jusqu'à ce jour.

L'eau étant a l'état sphéroïdal, comment empêcher l'explosion de la chaudière?

Si ce cas-là se présente en pleine mer, et qu'il faille lutter contre les vents et les courants, ou contre un bâtiment ennemi, il faut continuer à marcher comme dans l'expérience 69\ en ayant le plus grand soin de faire grand feu, et de n'introduire

dans la chaudière qu'une petite quantité d'eau à la fois. Si, au contraire, ce phénomène se manifeste à terre ou sur un fleuve, on arrête la machine, on continue de faire grand feu, et l'on s'empresse de vider la chaudière par tous les moyens dont on peut disposer; ensuite on la laisse refroidir; après quoi, on établit un courant d'air dans la chaudière pour en chasser le gaz hydrogène qu'elle contient presque toujours.

Lorsque des faits nouveaux nous forcent à expliquer certains phénomènes autrement qu'on ne l'a fait jusqu'au moment de leur apparition, on ne doit pas craindre de répéter plusieurs fois la même chose, en d'autres termes et sous d'autres formes. Ce qui n'a pas été compris tout d'abord, peut l'être plus tard lorsque l'esprit y est déjà disposé par une lecture antérieure, et c'est ce qui me détermine à reproduire ici presque en entier la discussion qui se trouvait dans la première édition de cet ouvrage.

Si l'on recherchait avec soin quel est le nombre des personnes mutilées ou tuées par suite de l'explosion des machines à vapeur, tant sur terre qu'à bord des paquebots, on obtiendrait un résultat bien fait assurément pour jeter la terreur dans les âmes, même les plus fortement trempées (1).

Cependant, cela est incontestable, les ingénieurs de tous les pays du monde constituent les classes les plus et les mieux éclairées de la société ; et jamais, cela est incontestable aussi, l'art du constructeur ne fut porté plus loin qu'il ne l'est aujourd'hui. Personne assurément n'ignore la rare perfection et le fini des machines admirables qui sortent des ateliers des mécaniciens de notre époque. Personne, non plus, n'ignore avec quel soin et quelle habileté le fer est travaillé et corroyé, et combien de précautions sont prises pour éviter, dans la construction des chaudières, l'emploi des fers el des fontes de mauvaise qualité.

Mais, malgré toutes ces attentions, les explosions sont aussi fréquentes aujourd'hui, proportion gardée, qu'elles l'étaient il y a cinq ans, il y a dix ans. A quoi donc cela tient- il ? Comment

se fait-il qu'avec les ingénieurs les plus instruits, et les construc-

(I) Aux Etats-Unis on a rompt* 4 1,018 victimes pour une seule année.

PHYSIOt». 83

teurs les plus habiles, on ne produise que des chaudières imparfaites, en ce sens que Ton n'est jamais en sûreté dans les lieux où elles se trouvent?

Comment se fait-il, par exemple, qu'un pyroscaphe, marchant pour la première fois, ait fait explosion? Comment? le voici.

Dans tous les temps, nous avons toujours eu la prétention ridicule de dire à la science : Tu n'iras pas plus loin. Dans tous les temps aussi, une découverte inattendue est venue détruire en un seul jourtout l'échafaudage de nos théories, et nous montrer le vide de nos conceptions. Et c'est à cette orgueilleuse fatuité que l'on doit surtout attribuer le peu de progrès que nous avons faits dans les sciences, bien plus encore qu'aux difficultés réelles que l'on rencontre dans la recherche des lois de la nature, dont un très petit nombre est connu, quoi qu'on en dise.

Or, voici ce qui est arrivé pour les chaudières à vapeur. Nous avons dit : La théorie de la chaleur est actuellement parfaitement établie; elle a maintenant la certitude d'un fait mathématique ; elle repose sur une base inébranlable, l'équilibre du calorique. De l'équilibre du calorique à l'équilibre de tension, il n'y avait qu'un pas, aussi ce court espace fut-il franchi sans la moindre hésitation, et nous ajoutâmes : Adaptez un flotteur, un manomètre et des rondelles fusibles à vos chaudières, et vous pourrez dormir tranquilles dans leur voisinage. Mais combien de réveils terribles, combien d' hommes sont passés des bras de ce sommeil dans ceux de la mort, victimes d'une théorie trompeuse!

Dès le 25 octobre 1838, j'avais annoncé à M. le président de l'Académie des sciences, que l'état sphéroîdal de l'eau devait jouer un rôle fort important dans certaines explosions des chaudières a vapeur, et que c'était à ce phénomène que l'on devait principalement attribuer les explosions formidables qui jettent, de temps à autre, l'épouvante dans la société.

Le Journal de Paris, du k septembre 1839, annonçait dans les termes suivants l'explosion du Butterfly :

a D'après une correspondance des Etats-Unis, un nouveau sinis- » tre, causé par l'explosion d'un bateau à vapeur qui descendait » la Delaware, vient tout récemment de fournir matière à un pro-

» ces, dont l'issue ne tardera pas sans doute à nous étre*eonnue. Le » Butterfly of Salem (le Papillon de Salem), orgueil <les riverains » américains de la Delaware, ne s'attendait pavlui, sylphe des » eaux, aux ailes de feu, de figurer un jour dans les archives » judiciaires de la Pensylvanie. Il est vrai que la navigation par » la vapeur n'a encore rien fait pour corriger les vices raalheud re use ment trop éprouvés du système primitif de locomotion. » Le Butterfly était destiné à grossir le chiffre des effets de cette » redoutable négligence, aux dépens de la vie de vingt-trois pas- » sagers, partis de Woodbury, de Chester, de Swederboroug, de » Wilnington, pour Newcastle et Salem, terme du voyage. Il » paraît, car on ne peut avoir que des doutes sur l'endroit où le » terrible accident a eu lieu, que l'explosion s'est faite entre Pbi- » ladelphie et Darby, vers le coucher du soleil ; des rapports re-

• cueillis depuis affirment cette supposition. La seule certitude » qu'on puisse avoir, et elle est bien triste, c'est que, équipage » et passagers, tous ont péri. On n'a trouvé que quelques lam- » beaux de cadavres a demi brûlés, épars dans l'intérieur des » terres arrosées par la Delaware. Chose étrange, et qui fait la » base du procès auquel a donné lieu l'explosion du Butterfly^ » c'est qu'on n'a pas pu découvrir, tant la rupture a été puissante, » un seul fragment de la chaudière, ni des pièces mécaniques de » l'appareil, en sorte que les assureurs se disent en droit de n'avoir » rien à payer ; puisque rien ne prouve qu'il y a eu réellement » sinistre par le fait du déchirement de la chaudière, et, à plus » forte raison, par l'excès de vapeur. Comment démontrer, disent- » ils, que l'appareil a éclaté, puisqu'il n'y avait plus d'appareil? » En attendant que les tribunaux d'Amérique décident cette » question judiciaire, dont la subtilité n'aurait pas grand poids » en France, plus de vingt familles de l'État de Pensylvanie sont » dans le deuil et le désespoir. Quand de semblables malheurs » auront-ils un terme ? Il y a deux mois qu'un steamer épouvan- » tait les habitants des rives du Danube, en rejetant sur ses bords » des membres déchirés ; l'autre semaine, la Seine a failli être » troublée par une explosion heureusement arrêtée, aujourd'hui

* nous avons à raconter l'histoire du Butterfly. La science, qui

» a découvert remploi de la vapeur, devrait s'occuper, il en est )) temps, des moyens de la modérer. Une découverte vaudrait » l'autre. »

N'est-il pas évident que l'explosion du Butterfly est due à la naissance soudaine d'une force d'une incommensurable puissance ? Il ne peut pas rester l'ombre du doute à cet égard.

J'en écrivis au Journal de Paris, et j'émis, sous la forme dubitative, l'opinion que cette explosion pouvait être raisonnablement attribuée à l'état sphéroïdal de l'eau.

Depuis cette époque, M. Andraud a annoncé que ces effrayantes explosions étaient dues à l'électricité. Nous verrons bientôt si l'opinion de ce physicien, que je ne rejette pas absolument, est plus ou moins fondée.

La destruction du Butterfly s'étant en quelque sorte accomplie dans le désert, loin de tous les yeux, et tous les hommes qui se trouvaient à son bord ayant été victimes de ce terrible événement, un vaste champ est ouvert a toutes les opinions sur la cause probable ou possible de cette catastrophe ; aussi ne m'y arrêterai-je point. Je dirai seulement, et cela ne saurait être contesté, que la cause qui a pulvérisé ce paquebot a du être engendrée instantanément, et avoir une force incalculable.

Nous allons maintenant assister à un événement du même genre, arrivé en France au commencement de cette année. Il s'agit du Citis, construit d'après les plans d'un ingénieur de Paris, et sous la direction d'un officier d'artillerie.

La Presse du 21 janvier raconte en ces termes l'explosion de ce paquebot :

« Retenu d'abord par les débordements de la Saône, puis par » les glaces, on attendait la débâcle pour procéder a l'essai défi- » nitif. Depuis le mois de décembre ses machines avaient plusieurs » fois fonctionné sur place, et Ton avait constamment entretenu » un petit feu sous les chaudières pendant ces grands froids. Di- » manche, à deux heures de l'après-midi, diverses personnes, » intéressées à l'essai de ce bateau, et des curieux s'étaient ren- » dus à bord pour descendre la Saône. La marche était très lente, » faute de vapeur ; on l'attribuait à la mauvaise qualité du char-

» bon ; cependant à U kilomètres de Chàlon, on fit arrêter pour » rétablir les feux. Le bateau était encore à l'amarre; lesingé- » nieurs allèrent eux-mêmes vérifier le niveau d'eau, et les trois » robinets de jauge : tout était en parfait état ; on remarquait seu- » lement que la vapeur demeurait faible, et sortait à très basse » pression par une soupape. M. Bourdon et M. Schneider venaient » de remonter sur le pont, lorsque l'explosion eut lieu. Toutes » les personnes qui s'y trouvaient furent lancées à l'eau, ou y sau- » tèrent spontanément, à l'exception de M. Schneider, qui, appelé » par les cris, se porta immédiatement à l'emplacement de sa » machine, et n'y pénétra qu'en surmontant tous les obstacles » que lui opposaient la vapeur et la fumée. Secondé alors par des » ouvriers, il parvint à enlever deux blessés, et il allait remonter » une troisième victime, M. Germain, conducteur des travaux du » Citis, lorsqu'une forte voie d'eau à l'arrière couvrit le corps, » qu'il ne put arracher, et le força d'abandonner le bateau, qui » disparaissait sous ses pieds, engloutissant les corps mutilés m qu'on n'avait pu retirer. Un radeau improvisé permit de sauver » ceux que leurs blessures empêchaient de regagner la rive à la » nage ou au moyen des amarres. Dans ce terrible accident, » on aura a déplorer la mort de neuf personnes; six autres sont » blessées plus ou moins grièvement.

» 11 paraît constant que l'explosion doit être uniquement attri- » buée a un vice de disposition dans la chaudière construite avec » le bateau, comme nous l'avons dit, dans les usines de Pont » (Haute-Saone). »

Les renseignements qui précèdent sont précieux, mais insuffisants pour que l'on puisse reconnaître et déterminer positivement la cause de l'explosion du Citis. Néanmoins il me sera facile d'établir que la cause probable de cette explosion peut être attribuée à un changement d état de l'eau, à son passage subit de létal spheroïdal à l'état liquide, et rapidement à l'état de vapeur; mais, avaut que d'exposer mes vues sur cet événement, je ferai cou naître celles de M. Àndraud.

M. Andraud, dit M. P.-H. Blanchard, connu par d'ingénieuses tentatives dans le but de faire de l'air comprimé un moteur uni-

versel, est du nombre des physiciensqui, frappés de ces explosions soudaines, qui brisent tout comme la foudre, estiment qu'elles ne sauraient être produites que par la puissance électrique. Il cite divers accidents de ce genre, dont la tension seule de la vapeur ne parait pas pouvoir rendre compte ; il rappelle le fait bien constaté de la production d'étincelles électriques dans la vapeur d'eau; les secousses de cette nature accusées par un ouvrier mécanicien, au moment où il avait le bras plongé dans un générateur, etc.; il invoque enfin, à r appui de sa thèse, un fait nouveau qui n'est pas sans valeur.

« Ayant eu l'occasion de comprimer l'air jusqu'à la pression » énorme de 75 atmosphères et au delà , dans des réservoirs de » la capacité de 100 litres et de l'épaisseur seulement de 2 milli- » mètres , il a vu constamment, on le conçoit, ces récipients » céder ; mais ils l'ont fait sans explosion, sans éclat ; l'air s'en est » échappé avec un sifflement très aigu, par une fissure impercep- » tible. Si donc, dit-il, il n'y a pas explosion, mais simple déchi- » rure, à 75 atmosphères, dans des récipients à parois si minces, » comment pourrait-il y avoir explosion fulminante dans des » vases de 5 millimètres, sous une pression de quelques atmos- » phères seulement ? »

L'auteur conclut de ses observations qu'on s'est mépris jusqu'à ce jour sur la véritable cause des explosions des machines à vapeur, que tous les systèmes des soupapes de sûreté, étant imaginés en vue de limiter la force expansive de la vapeur, sont impuissants contre les explosions.

« Dans son hypothèse, l'auteur pense que le problème essenr » tiel à résoudre aujourd'hui est celui-ci : Empêcher l'étincelle » électrique de se dégager dans la vapeur, étincelle tout à fait » assimilable, à ses yeux, à l'étincelle électrique qui détermine » l'explosion dans le pistolet de Volta. »

D'après les expériences consignées dans cet opuscule et les propriétés que j'ai découvertes dans les corps, je pense que le problème à résoudre serait celui-ci : Empêcher l'eau de passer à l'état sphéroïdal en maintenant constamment dans la chaudière les deux cinquièmes de l'eau quelle peut contenir; empêcher êgar

lement cette eau de dépasser jamais la température de + 250°.

Mais je suis entièrement d'accord avec M. Andraud sur un point, c'est que l'on s'est mépris jusqu'à ce jour sur la véritable cause de l'explosion des chaudières à vapeur : doit-on l'attribuer à . l'électricité, ou à un changement d'état de l'eau, à son passage de l'état sphéroïdat à l'état liquide? C'est ce que je vais examiner.

Et d'abord, est-il constant qu'il y ait eu production d'étincelles électriques dans les chaudières à vapeur? Est-il constant qu'un ouvrier ayant un bras plongé dans une chaudière ait éprouvé des secousses de la nature de celles que produit l'électricité? Rien n'est moins certain, il faut en convenir, et jusqu'à ce que des expériences positives aient mis ce fait hors de doute, il sera permis d'en révoquer l'exactitude. On sait avec quelle facilité on s'abuse et combien l'art de bien observer est difficile, même pour les hommes les plus habiles et les plus consciencieux; or, s'il est difficile à des hommes expérimentés de se mettre à l'abri des illusions, à plus forte raison doit-il en être ainsi pour des ouvriers qui manquent de guides sûrs et relativement infaillibles pour parcourir avec fruit le champ des observations scientifiques, quoique beaucoup d'entre eux soient des hommes d'une haute intelligence et auxquels des circonstances favorables ont seules fait défaut : ce serait donc à tort que l'on admettrait actuellement, comme parfaitement prouvée, la production de l'étincelle électrique dans les chaudières à vapeur ; il faut attendre pour cela que des observations bien faites metlent ce fait important dans tout son jour, et certes M. Audraud peut, mieux que personne, établir d'une manière positive que son opinion repose à cet égard sur des bases inébranlables.

Mais la production de l'étincelle électrique une fois admise, il faudra encore prouver qu'elle est tout à fait assimilable à celle qui produit l'explosion dans le pistolet de Volta; or, rien ne paraît plus difficile: en effet, l'explosion qui se fait dans le pistolet de Volta résulte de l'inflammation, par l'étincelle électrique, d'un mélange, soit d'hydrogène et d'air, soit d'hydrogène et d'oxygène. Ici, comme on voit, l'étincelle électrique n'est point la cause première de l'explosion, mais seulement la cause occasionnelle.

Pour que l'opinion de M. Andraud fût entièrement fondée, il faudrait admettre que l'eau est décomposée dans la chaudière et recomposée par l'étincelle électrique, et, il faut le dire, l'expérience justifie une semblable supposition. On sait, en effet, que le fer rouge de feu décompose l'eau et que l'hydrogène réduit Foxyde de fer précisément a la même température. (Voy. p. 61.)

D'après toutes ces considérations, il me parait plus rationnel d'assimiler l'étincelle électrique des chaudières à vapeur (si étincelle il y a) à celle qui lance un projectile, par la dilatation subite de l'air, dans le mortier de Kinnerslcy ; mais ici encore l'électricité ne serait que la cause occasionnelle de l'explosion.

Admettons, pour un instant, qu'il soit parfaitement prouvé qu'il y a production de l'étincelle électrique dans le sein d'une chaudière à vapeur, il restera encore à déterminer si cette étincelle est cause ou effet : s'il est reconnu qu'elle est la seule cause des explosions, tout sera dit sur ce point, et il ne s'agira plus que de chercher par quels moyens on pourrait l'empêcher de naître ; mais si, au contraire, ce n'est qu'un effet, si l'étincelle suit l'explosion au lieu de la précéder, la question reste indécise, et il faut chercher ailleurs la cause de ces foudroyantes explosions.

On sait du reste qu'il serait fort difficile de dire dans quelles circonstances l'électricité n'est pas mise en jeu, dans quelles autres circonstances elle se développe, car on ne peut pas toucher deux corps hétérogènes, changer la température de l'un de deux corps homogènes, les faire passer d'un des quatre états physiques de la matière à un autre, ou les frotter, ou les percuter, etc., sans que de l'électricité soit mise en liberté; mais ce dégagement d'électricité est inappréciable dans une foule de cas et ne saurait être prouvé. 11 en est de même du dégagement du calorique dans l'oxydation du fer : on l'admet par analogie, mais on ne le prouve pas ; on l'admet de l'énorme quantité de chaleur qui se dégage lors de l'oxydation rapide du fer dans le gaz oxygène.

Il me reste maintenant à examiner la belle expérience dans laquelle M. Andraud a comprimé l'air jusqu'à la pression énorme de 75 atmosphères, et la valeur des conclusions qu'il en tire.

Si M. Andraud eût soumis tout à coup ses réservoirs de tôle à l'action d'une force égale à la pression de 75 atmosphères, il est très probable qu'ils se seraient déchirés avec explosion ; mais ce ne peut être ainsi que les réservoirs ont été soumis à cette épreuve, l'air a dû y être introduit et comprimé lentement, au moyen d'une pompe foulante. On conçoit des lors que la tôle soumise à une pareille force ait résisté longtemps à son action et se soit déchirée sans explosion; la pression croissant graduellement, les molécules du fer ont pu, ont dû se grouper de telle sorte que la capacité du vase en a été augmentée d une manière sensible; ensuite, lorsque le maximum de résistance a été atteint, le déchirement s'est opéré dans les parties qui avaient le moins de cohésion.

En définitive, l'expérience de M. Andraud ne me paraît être qu'une expérience sur la ténacité de la tôle de 2 millimètres d'épaisseur, et je pense qu'un corps qui résisterait à l'action graduelle d'une force quelconque, n'y résisterait pas si la même force lui était appliquée tout a coup, de même qu'un aimant qui supporterait un poids de 10 kilogrammes, étant chargé gramme à gramme, n'en supporterait pas le quart, si l'on tentait de l'en charger brusquement et en une seule fois.

Je passe maintenant à l'examen d'une autre cause d'explosion des chaudières à vapeur, et qui naît de Y état sphéroïdal de l'eau.

Ainsi qu'on l a vu, tout le monde est d'accord sur une chose, c'est qu'il existe une cause encore iuconnue de l'explosion des chaudières à vapeur et contre laquelle tous les moyens employés jusqu'à ce jour ont échoué. Je crois avoir montré qu'il n'est point établi que cette cause soit due à l'électricité, et j'espère que je serai assez heureux pour prouver qu'elle peut être attribuée à un changement d'état de l'eau, a son passage subit de l'état sphéroïdal a l'état de vapeur en passant préalablement à l'état liquide.

On a vu précédemment que l'équilibre de chaleur et l'équilibre de tension n'existaient pas pour les corps à l'état sphéroïdal. Ce sont là des faits de la plus haute importance qui vont jeter un jour tout nouveau sur la grande question de l'explosion des chaudières à vapeur.

a Dans un espace inégalement chaud, dit M. Pouilict, quand » l'équilibre est établi , la tension de la vapeur est la même dans » tous les points, et partout elle est égale à la tension maximum des » parties de cet espace qui sont à la température la plus basse. »

Si l'on remplace le dernier mot de cette loi par le mot haute, on aura, sinon la loi de la tension de la vapeur des corps à l'état sphéroïdal, au moins la marche des phénomènes ; c'est-à-dire que pour les corps à l'état sphéroïdal, c'est le contre-pied de la loi admise jusqu'ici comme vraie, qui représente les faits. Cela résulte évidemment de la plupart des expériences consignées dans la première partie de cette brochure.

Je prie le lecteur de vouloir bien se rappeler que la première partie de mon Mémoire a été adressée à l'Académie à la fin de novembre 1840; car, s'il ne s'en souvenait pas, il pourrait croire que les expériences dont il s'agit auraient été faites après l'ex^ plosion du Citis, qui n'a cependant eu lieu que dans le courant du mois de janvier suivant.

Que par négligence, ou par toute autre cause, l'alimentation d une chaudière à vapeur soit imparfaite, qu'elle ne contienne plus d'eau ou n'en contienne qu'un dixième de la quantité qu'elle peut contenir, il arrivera, dans le premier cas, que les parois rougiront au moins par leur surface inférieure, et que l'eau qu'on y fera arriver ensuite passera à l'état sphéroïdal, pour repasser à l'état liquide et ensuite de vapeur, soit par l'addition d'une grande masse d'eau, soit par la diminution de l'intensité du feu, d'où l'explosion de la chaudière ; et il arrivera dans le second cas que les parties latérales et les parties supérieures de la chaudière pourront rougir, et la vapeur aura dans cette circonstance une force élastique considérable. Les choses étant dans cet état, il sera permis de craindre que les soupapes de sûreté et les rondelles fusibles ne soient insuffisantes pour l'écoulement de la vapeur, et la chaudière sera exposée à céder à la pression intérieure à laquelle elle sera soumise. Les personnes qui se trouveront dans le voisinage de l'endroit où l'explosion se fera pourront être blessées, brûlées profondément et même tuées. Mais ces sortes d'explosions peuvent être prévenues par les

soupapes, et elles le sont ordinairement ; néanmoins elles sont encore assez fréquentes, mais ce sont les moins dangereuses. Ici l'explosion se fait probablement par déchirures comme dans les réservoirs de tôle.

Mais il pourra arriver aussi que l'explosion n'ait pas lieu immédiatement, mais plus tard et d'une manière terrible; voici comment les choses se passeront dans cette seconde hypothèse :

S'il est vrai de dire que l'eau, dans la supposition qui vient d'être faite, soit encore soumise à l'empire des lois de l'équilibre de chaleur et de tension, il est vrai de dire aussi qu'elle est sur la limite de cet empire, et que la plus petite cause peut l'en faire sortir; et cette cause, on la trouve dans l'ouverture volontaire ou involontaire d'une soupape et dans l'établissement de la communication entre la chaudière et les corps de pompe, ou la mise en route.

Encflet, l'eau qui se trouve dans un espace fermé et chauffé à une très haute température, est soumise à l'action de deux forces qui se neutralisent : la pression énorme exercée par sa vapeur et la répulsion de la surface métallique (1). Mais vient-on à ouvrir des soupapes ou des robinets, la première force est en partie détruite, et l'eau, repousséè par lasurface presque rouge, s'élance par tous les orifices qu'elle rencontre et qu'elle peut obstruer momentanément, et une explosion peut être la conséquence immédiate de cette obstruction (2) ; mais si l'explosion n'a pas lieu comme je

(1) M. Bressoo, ingénieur civil et professeur de mécanique à Rouen, avait soupçonné l'existence de cette force répulsive des surfaces incandescentes, et il attribuait certaines explosions des chaudières à vapeur au développement de cette force.

M. Bresson faisait figurer aussi au nombre des causes de l'explosion des chaudières, la décomposition de l'eau par leurs parois incandescentes. Ces conjectures hardies ont été consignées dans des mémoires adressés , dès Tannée 1830, à l'Académie des sciences et à la Société d'encouragement; mais elles ne sont parvenues à ma connaissance que dans les premiers jours de l'année 1842, c'est-à-dire longtemps après la rédaction de cet opuscule. Je suis heureux de m'ètre trouvé d'accord, sur des questions de celte nature, avec un homme du mérite de M. Bresson , et d'avoir confirmé par des expériences ses vues théoriques sur deux causes d'explosion des chaudières à vapeur.

(2) J'ai déjà dit précédemment qu'il était très imprudent de donner issue

viens de le dire, l'eau passe à l'état sphéroïdal en retombant sur le fondjde la chaudière et sa température descend à +96\5 ; elle ne fournit qu'un petit jet de vapeur, qui ne parait pas avoir de tension, tant elle est rare (1), et alors la marche est très lente, faute de vapeur; on remarque seulement que la vapeur demeure faible et sort à très basse pression par une soupape (2).

Tant que les choses resteront dans cet état, aucun danger ne sera à craindre; mais si I on éteint ou si l'on diminue l'intensité des feux, l'eau repassera de l'état sphéroïdal à l'état liquide, d'où

brusquement à la vapeur. Je me fais un devoir d'entrer dans quelques détails à cet égard.

Supposons une chaudière fonctionnant sous la pression de 5 atmosphères effectives; l'eau qu'elle contiendra sera à la température de 152 degrés, c'est-à-dire que chaque kilogramme de cette eau aura 52 calories de plus qu'il n'en faut pour la maintenir à l'état d'eau bouillante, et cet excédant de chaleur sera toujours disponible. Supposons encore que celte chaudière contienne dix tonnes d'eau, et nous aurons tous les éléments nécessaires pour calculer combien il peut se former de vapeur instantanément par soite de l'ouverture brusque d'un grand robinet ou de la rupture du levier d'une soupape à large section, etc.

Appelons V la quantité de vapeur actuellement contenue dans l'eau , k la quantité d'eau en kilogrammes, t sa température , C la température de l'eau bouillante , C la chaleur totale contenue dans la vapeur, et v le volume de la vapeur, et nous aurons la formule :

dans laquelle :

k = 10,000 kilogrammes.

En effectuant le calcul, on trouve que Peau contient, en chiffres ronds, toute la chaleur nécessaire pour former instantanément 816 kilogrammes ou 1,387,200 litres de vapeur !

La conséquence à tirer de ceci c'est qu'il est toujours prudent de se tenir a dislance d'uoe grande chaudière à vapeur, et aussi que les systèmes de chaudières à vapeur qui contiennent le moins d'eau sont les moins dangereux.

(1) Voy. la 46 e expérience, 22 novembre 1840.

(2) Voy. la Presse du 21 janvier 1841. N'avais-je pas raison de prier le lecteur de se souvenir de la date de mou mémoire.

des torrents de vapeur au maximum de tension, d'où aussi une explosion terrible ; ou bien, si, ne diminuant pas les feux, on fait arriver dans la chaudière une grande masse d'eau froide, une masse suffisante pour refroidir au-dessous de + 500° les parois inférieures de la chaudière, on verra toute cette eau se réduire en vapeur ayant une tension énorme. Ceci une fois admis, on conçoit sans peine que le Butterfly ait entièrement disparu, ei que le Citis, bateau tout neuf, ait été détruit à son premier voyage ; on m'a assuré qu'une partie de l'appareil de ce dernier paquebot avait été lancée enamont, et sous Veau, à 20 mètres de l'endroit où l'explosion s'est faîte! N'a-t-il pas fallu, je le demande, qu'une force soudaine et d'une puissance incalculable, irrésistible, s'engendrât au sein des chaudières de ces navires pour qu'ils fussent ainsi détruits en un instant? Et cette force peut-elle être attribuée à une autre cause qu'à un changement d'état de l'eau, à son passage de l'état sphéroïdal à l'état liquide et de vapeur, enfin à la destruction de l'équilibre de chaleur et de l'équilibre de tension? Quant à moi, cela ne me paraît nullement douteux.

Si I on ajoute à ces causes d'explosion la décomposition de la vapeur par le fer rouge, on comprendra sans peine la violence de ces soudaines explosions.

On a cru jusque dans ces derniers temps que l'eau ne pouvait passer à l'état sphéroïdal qu'en très petites masses (un gramme tout au plus), et qu il fallait que la surface métallique fût chauffée à blanc ; mais c'étaient là deux erreurs, de ces erreurs qui s'accréditent et se perpétuent trop facilement. •

En effet, j'ai prouvé que l'eau pouvait passer à l'état sphéroïdal à la température de 200 degrés et au-dessous, et cela en très grandes masses. Ces deux expériences, rapprochées l'une de l'autre, doivent faire ouvrir les yeux aux plus incrédules, et leur montrer que la théorie de la chaleur et des chaudières à vapeur, que l'on croyait si avancée, n'est encore que dans l'enfance et qu'il lui reste beaucoup de chemin à faire pour qu'elle soit assise sur des bases inébranlables.

Si les chaudières, au lieu de recevoir directement l'action du foyer, étaient armées de bouilleurs, ceux-ci pourraient rougir

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sans que la chaudière pût acquérir la même température ; alors des phénomènes mixtes auraient lieu : une partie de l'eau pourrait être à l'état sphéroïdal, l'autre à l'état liquide, comme dans les expériences 39% fcu* et M", sauf le cas où la totalité de l'eau pourrait être contenue dans les bouilleurs; dans ce cas-là, le danger serait très grand et il suffirait de rabaissement de la température des bouilleurs, ou de I addition d'une certaine quantité d'eau froide, pour déterminer leur explosion.

Dans le cas où une partie de l'eau seulement serait à l'état sphéroïdal, le danger serait moins grand peut-être; néanmoins on ne sera point en sûreté lorsque de pareils phénomènes se manifesteront.

Une chose fort importante à noter (je l'avais déjà dit dans la lettre que j'ai eu l'honneur d'adresser à l'Académie le 27 janvier 1841), c'est que, lorsque l'eau passe de l'état liquide à l'état sphéroïdal, le manomètre descend tout à coup, quoiqu'il indiquât d'abord le maximum de tension : alors il ne reste qu'une voie, une seule voie de salut, c'est d'empêcher qu'il n'arrive une seule goutte d'eau froide dans la chaudière et de faire un très grand feu dans les fourneaux; ensuite on entretient le jeu de la machine, si cela est indispensable, au moyen de la petite quantité de vapeur qui se forme et qui a une tension énorme ; ou bien on arrête lejeu de la machine et l'on ouvre]toutes les soupapes, en employant tous les moyens qui sont à la disposition du mécanicien pour vider rapidement la chaudière; lorsqu'elle est vide, on éteint les feux et on laisse refroidir l'appareil.

Si, au lieu d'éteindre les feux du Citis, comme on l'a fait, on les eût, au contraire, entretenus et même augmentés, il est probable que le Citis naviguerait encore aujourd'hui, et que ses passagers seraient tous existants. On se rappelle qu'on le fît arrêter à U kilomètres au-dessus de Chàlon, pour rétablir les feux. C'est cette manœuvre qui nïa fait dire qu'ils avaient été éteints.

Mais il serait bien plus à désirer qu'on empêchât l'eau de passer à l'état sphéroïdal dans la chaudière, et I on y parviendrait facilement, si l'on avait un moyen sûr d'y maintenir constamment au moins les deux cinquièmes de la quantité d'eau qu'elle peut

contenir, et d'empêcher que la température ne dépasse un certain degré.

On obtiendrait probablement encore ce résultat si désirable en hérissant de pointes l'intérieur des bouilleurs et des chaudières; mais alors leur nettoyage serait impossible, ou tout au moins fort difficile. Peut-être parviendrait-on également k prévenir l'explosion des chaudières par suite de l étal sphéroïdal de l'eau, en plaçant, dans toute la longueur des bouilleurs et des chaudières, des spires mobiles de gros fil de fer, ou bien une grande quantité de petites pyramides de fer triangulaires. Lors du nettoyage, on enlèverait ces spirales ou ces pyramides, et on les replacerait ensuite.

Mais, soit qu'on emploie des pointes fixées dans les chaudières, des spirales ou des pyramides mobiles, le résultat très probable de l'emploi de ce moyen sera d'établir continuellement le contact d la chaudière et de l'eau, et, conséquemment, d'empêcher l'état sphéroïdal de naître. Du reste, c'est à l'expérience, seul guide à suivre dans ces sortes de choses, à prononcer sur le plus ou moins d'avantages de ces moyens préservatifs.

Mais je m'empresse de le déclarer ici, les expériences que j'ai faites en vue d'éclairer cette importante question, quelque concluantes qu'elles soient, sont encore a l'état embryonnaire et demandent de nouvelles études.

Voici une des premières expériences que je me propose de faire lorsque je serai en position de l'exécuter.

Une chaudière d'essai, de fer (1), de forme à peu près sphérique, pouvant résister à une tension énorme, et munie de cinq tubulures, sera fixée convenablement dans un fourneau; on en fera rougir le fond, puis on y introduira une certaine quantité d'eau à l'aide d'une pompe foulante, adaptée à l'une des tubulures. Les autres tubulures donneront passage à deux thermomètres dont l'un plongera dans l'eau à l'état sphéroïdal, l'autre sera suspendu dans l'espace plein de vapeur. Un manomètre à air gradué jusqu'à

(1) Je donne la préférence au fer sur le cuivre, parce que ce dernier métal ne décompose pas l'eau comme le premier.

50 atmosphères sera convenablement fixé sur la quatrième tubulure ; enfin la cinquième tubulure servira de soupape. Un levier, placé sur cette soupape, pourra être chargé à volonté, et donner ainsi, en même temps que le manomètre, la tension de la vapeur.

Quatre observateurs (1) placés devant la chaudière noteraient, toutes les demi-minutes : 1° la température de l'eau ; 2° celle de sa vapeur; 3° l'état du manomètre; U° et l'état de la soopape. Cette expérience serait répétée plusieurs fois, et la moyenne des observations serait considérée comme représentant exactement la marche des phénomènes.

Ensuite la même série d'expériences serait faite à des températures différentes. Puis, on ferait passer Teau de l'étal sphéroïdal à l'état liquide, tantôt en refroidissant la chaudière, tantôt en y faisant arriver un courant d'eau froide.

On se placerait, enfin, dans les mêmes conditions que celles des chaudières à vapeur, en mettant de l'eau dans la chaudière d'essai avant que de chauffer, etc., etc. (2). Je n'indique ici qu'une partie des recherches que je me propose d'entreprendre, car il en est que je ne puis pas même prévoir. On sait qu'il en est des expériences comme des idées : une expérience appelle une autre expérience, comme une idée appelle une autre idée.

Encore un mot sur l'explosion du Citis.

Une enquête judiciaire ou administrative a été faite sur l'explosion de ce paquebot, et j'avais le désir de la lire afin de bien connaître toutes les circonstances de cet événement ; je désirais surtout savoir quelle était la forme de la chaudière. J'ai donc dû demander que cette enquête me fût communiquée, mais je n'ai

(1) Deux observateurs pourraient suffire eu se servant du thermomètre

à maxima.

(2) Quelques essais me font croire que, dans certaines circonstances, une petite quantité d'eau peut se réduire entièrement en vapeur et se résoudre ensuite en eau par un abaissement de température de quelques degrés. II va sans dire qu'en retombant sur le fond de la chaudière, l'eau passe à l'état sphéroïdal. (Voy. l'expérience deM.Cagniard de la Tour, à l'art. Cosmologie. Voy. aussi le Mémoire de Perkins, Annales de chimie, décembre 1 827, et une Note de M. Lechevallier, Journal de chimie médicale, t. VI, p. 539.)

pas pu l'obtenir. Qu'on s'étonne après cela de la lenteur avec laquelle se dissipent les erreurs !

Mais des renseignements, non officiels, que je ne garantis pas, m'ont appris que la chaudière du Citis était formée de trois cylindres concentriques : le cylindre extérieur constituait la chaudière proprement dite, venait ensuite le foyer, puis au milieu de celuici, le bouilleur, communiquant à la chaudière par des armatures.

S'il est vrai que la chaudière de ce paquebot fût réellement construite comme je viens de le dire, il est très facile de se rendre compte de son explosion.

Les hommes chargés de la surveillance et de l'alimentation de la machine, mus par le désir, fort louable assurément, de montrer la marche supérieure de ce nouveau pyroscaphe, durent nécessairement faire arriver peu d'eau dans la chaudière, afin qu'elle s'échauffât plus vite et que sa vapeur acquit rapidement son maximum de tension. Mais, qu'arriva-t-il ? Le bouilleur, enveloppé de combustible et de flamme, dut rougir, et acquérir cette force répulsive qui empêche lecontactdes corps, et qui leur fait contracter de nouvelles propriétés, ainsi que je l'ai fait voir précédemment. En un mot, l'eau fut soumise, au moinscn partie, a l'empire des lois de l'état sphéroïdal, et la marche du navire devint très lente, faute de vapeur. On attribua, mais à tort, selon moi, la lenteur de la marche à la mauvaise qualité du charbon. Au-dessus de Châlons, on fit arrêter pour rétablir les feux ; mais il est vraisemblable qu'ils ne furent point rétablis assez tôt, et que le refroidissement du bouilleur lui lit perdre la force répulsive qu'il possédait ; l'eau le mouilla et se réduisit instantanément en vapeur, d'où ce choc terrible qui coûta la vie à plusieurs personnes, en blessa un plus grand nombre, et projeta une partie de 1 appareil à 20 mètres de l'endroit où la destruction du Citis fut consommée.

Cette formidable explosion aurait pu être également occasionnée, les feux étant rallumés, par l'introduction d'une grande masse d'eau dans la chaudière, car la masse exerce aussi une action sur le changement d'état de l'eau, sur son passage de l étal sphéroïdal à l'état liquide.

11 ne faut pas oublier que ce navire était entièrement neuf et

PHYsigcK. 99

que sa construction avait été dirigée par des hommes d'une grande habileté.

On a vu que les eaux salées passaient plus difficilement a l'état sphéroïdal (voy. § I, et p. 81), et qu'elles demandaient une température plus élevée que les eaux douces ou pures ; d'où il suit que la navigation à la vapeur est moins dangereuse à la mer que sur les fleuves et les rivières. Je pense que la statistique confirmerait pleinement ma manière de voir sur ce point, car je ne sache pas que l'on ait eu à enregistrer beaucoup d'explosions en pleine mer, où le vent et les courants forcent trop souvent à faire usage de toute la puissance des machines. Tout cela doit contribuer puissamment à rassurer les personnes qui considéraient l'explosion des machines a vapeur, en pleine mer, comme le plus grand et le plus redoutable des périls (1).

Le professeur Belli, membre de l'Institut de Milan, a étudié la cause d'explosion que nous venons de faire connaître, et il a confirmé notre théorie, et de ce côte, nous croyons qu'il n'y a plus rien à faire au point de vue théorique. Nous reproduisons plus bas le texte même des calculs de M. Belli (2).

(1) La perte très probable du Président ne change rien à mou opinion sur ce point, par la raison que l'on ignore encore et que lou ignorera peut-être toujours comment ce magnifique steamer a péri. Il peut avoir été ou incendié on défoncé par un coup de mer, comme il peut aussi avoir été coulé bas par l'explosion de sa chaudière.

(2) Per avvalorare le cooelusioni del signor Boutigny mediante un calcolo più speciflealo, suppongo che la caldaja di cui egli parla, e a cui dà una capacité di 100 litri, sia di ferro e di figura sferica, colle pareli grosse uu centimetro. lo trovo che il peso di essa sarebbe di 84 cbilograromi. l'erù, attesa una maggiore grossezza che possono avère alcune sue parti, io porto un taie peso a chilogrammi 91 , i quali avendo una capacità sperifica pel calorko di 0,1098, vengouo a equivalere, in riguardo aile qaanlilà di calorieo di che abbisogoano pe' cangiamenti di température, a chilogrammi 10 di acqua. Chiamo :

T, la température che ha una taie caldaja quando l'acqua contenutavi si trova sferoidale, espressa questa temperatura in gradi centigradi;

q y la quantité, io chilogrammi , dell' acqua che vi si coutiene, parte in istato già di vapore e parte iu istato liquido di forma sferoidale : délie quali due parti quelle in istato di vapore non ha che la tensione corrispondento alla temperatura 96°,5 che è di circa \ di un' atmosfera, o al più, se il vaso ha

Ce savant suppose, comme nous, qu'il s agit d'une chaudièrede la capacité de 100 litres, qu'elle est de fer et de forme sphérique ; que ses parois ont un centimètre d'épaisseur et que son poids est de 91 kilos, enfin qu elle contient 10 kilogrammes d'eau. Ces données établies, M. Belli les soumet au calcul, et il conclut comme il suit. .... « 11 sera impossible que la chaudière, à laquelle il res- » tera encore une température de 334°, résiste aune telle force. »

Mais quels sont les moyens à employer pour prévenir ces dangereuses explosions? Nous en avons déjà fait connattre quelquesuns; nous allons les rappeler, et y ajouter ceux que de nouvelles études nous ont suggérés. Voici quels ils sont :

1° Deux thermomètres métalliques de Clément: l'un serait plongé dans l'eau, l'autre dans la vapeur ;

2° Des soupapes sifflantes:

ha una bocca poco larga e Pacqua vi è a 100* C, ha la tensione di un' intera atmosfera ; al che corrisponde una densità di ^ o di ~ di quel la delP acqua, c auche assai meno, se il vaso è già raolto caldo : seoza occuparmi gran che di que ste rainutezze, suppongo chc la densità di un taie vapore sia di ,-vVï d> quella delP arqua, e che perù in una capacité di 100 litri quai è quella délia caldaja vi corrisponda una massa di / 8 di chilogrammo ;

i , la temperatura delP apparecchio dopo che Pacqua ha cessato d'ewere sferoidale : la quale temperatura suppougo posseduta si dalla caldaja cbe dal vapore contenutovi. Di acqua allo stato liquido ammetto che allora non Te ne rimanga più , avendosi avulo cura d'introdurvene a principio quella sola quantité chc col calore cedutolc dal vaso poteva evaporare; di più non ne suppongo, perché non avrebbe falto che riscaldarsi a spese del calore del vaso slesso , senza conlribuire alP aumento délia tensione.

Ciô convenuto, cerchero quali valori converré assegnare alla temperatura primitiva délia caldaja perché si abbiano diversi valori dati di t dopo cessata Pacqua dalP essere sferoidale ; e nello stesso tempo cercherô le corrispondenU grandezze délia tensione del vapore risultante e le corrispondenU quantité delP acqua evaporata.

Osservo a quest' uopo che mentre Pacqua contenuta nel vaso è ancora sferoidale, la quantité del calorico delP apparecchio al di sopra di 0' C. consiste : •

1° Nella quantité del calorico appartenenle alla caldaja, la quale, presa ad unité la quantité occorrente a scaldnre di 1° C. un litro d'acqua, saré 10. T.

2° In quella delP acqua contenutavi in istato gié di vapore, la quale acqua ho detto putersi considernro eirca di chilogrammo. Perrio le polremo

l'UTSKH'K. 101

3° Le chlorure de calcium ajouté dans les chaudières alimentées par de leau douce: à la mer cette addition serait inutile;

u° L'abandon de la forme actuelle des bouilleurs, qu'on, remplacerait par une autre, et qui serait telle qu'une certaine quantité d'eau y contenue dût toujours être au-dessous du niveau de la grille du foyer;

5° Les pointes dont on armerait l'intérieur des bouilleurs et qui tamiseraient la chaleur dans l'eau ;

6° Un ou plusieurs flotteurs d'alarme et un flotteur indicateur de M. Chaussenot;

7° Le manomètre de M. Collardeau ;

8° Enfin, et par-dessus tout, des pompes alimentaires, se réglant d elles-mêmes et fonctionnant avec ou sans l aide du mécanicien et malgré le mécanicien.

assegnare , al di sopra di quaoto ha nello stato liquido a 0°, uua quantité di calorico espressa da £ . 637,5.

3° In quelladeir acqua ancora liquida, la qualc saré misurata da

« — (A) 96,5, le quali tre quantité danno per somma

ossia

Dopo che I acqua avrà cessa to d'esserc sferoidale e si sarà tutta ridotta aeriforme, la quantité di calorico contenuta nelT apparecchio sarà

dove la parte

*l>etteré al vaso, e la parte

al vapore, stantechè, secondo le sperienze di Desormes et Clément (Thenard, Chimie, t. IV, p. 263, ediz. 1821), in una data quantité di vapore che saturi lo spazio ove è contenuta, si trova sempre la medesima quantité di calorico, si essendo queslo vapore poco caldo c molto espanso, e si essendo esso molto caldo ma assai condensato ; contiene cioè sempre la slessa quantité di calorico come quando egli si forma dalla' ebollizionc dell' acqua solto la pressione di una sola atmosfera; che è, al di sopra dell' acqua a 0°, circa 637 1/2 volte quella quantité che puù scaldare la slessa acqua di 1° C. Siceome ora la quantité di calorico contenuta uell' apparecchio è la stessa

PHEMIÈMK PABTIE.

Nouveau système de chaudières à vapeur.

On se rappelle l'expérience décrite sous le n° 48, dans laquelle j'obtiens trois détonations avec une certaine quantité d eau à 1 état liquide; tandis qu'avec la même quantité d'eau à l'état sphéroïdal (expérience 49 e ) j'obtiens douze et quelquefois quatorze détonations, cest-à-dire que l'effet dynamique produit est

si prima che dopo, cosi uguagliando le due espressioni (A) e (£), si avri l'equazione

ossia

10 (T — t)=q.$Ai — ^ . 541, M 10(T-/) = ( 0 - ^541;

délia quale equazione(C) si scorge immcdiatamente la legittimità , se si rifleCta che la quantité di calorico perduta dal recipiente ncl discendere dalla temperatura T alla f, è eguale a quella acquisiata da chilogrammi (q — ~) di acqua allorquando dalle stato liquido a 96°, 5 C. ella passa a quillo di vapore.

Dando ora al diversi valori di 50" iu 50*, e cercando le corrispondenti forze espaosive del vapore del quale viene a riempiersi il recipiente dopo cessât» il liquido dalT essere sferoidale; corne pure le corrispondenti densità e niasse , e le température T che doveva avère il recipiente per la vaporizzazione di queste masse, io ho ottenuto i risultamenti esposti nella tavola seguente :

di t.

Teniiooe

in

atmosfere.

Densità del

vapore.

Chilogrammi

di vapore contenuto io 100 lit.i.

Température necessariu al vaso per la totale conversione dell* acqua iu vapore.

Per ottenere in questa tavola le tensioni del vapore io mi sono servito sioo ai 250° C. délie tavole délie tensioni ioscriltenei comuni corst di fisica; e per le température rimanenti ho fatto uso délia seguente nota formola trovata da Arago e Dulong :

e = [l +0,007153 {a — 100)]*, dove con e s'indica la tensione del vapore espressa iu atmosfere.

Per calcolaroe la densità io ho supposto : T Che valga anche del vapore

quatre fois plus grand dans le second que dans le premier cas.

It y a là, on ne saurait en douter, tout un nouveau système de machines à vapeur, et les expériences que je viens de citer, qui sont d'une simplicité extrême, sont pleines d'avenir.

J'ai déjà dit la cause de cette différence de la force élastique de l'eau à l'état liquide et à l'état sphéroïdal. Je vais la reproduire ici sans craindre de fatiguer le lecteur, car tout ce qui se rattache à la vapeur est d'un immense intérêt.

acqueo il coefBciente trovato da Rudberg per la dilataziooe de* fluidi aeriformi ; e perciô ho ammesso che sotto costante pressione il vapore si dilati dî jtï del volume a 0°, ossia di ~ del volume a 100°. 2" Che a parità di température valga anche per questi vapori la legge di Mariotte, cioè che la densità sia proporzionale alla tensione. Con queste norme, volendo, per es., calcolare la densità del vapore a 150° C, io rifletto che esso vapore, passando da 100° a 150°, ma rimanendo sotto la pressione di un' atmosfera, si dilata inragioni di 373 a 423, ossia che esso scema di densità in ragione di ^ a ~ ; e che nel passare , senza variar temperatura, dalla tensione di un* atmosfera a quella di 4,6 atmosfere, cresce la sua densità :; 1 : 4,6. Talchè le sue densità a 100* sotto un' atmosfera, e a 150° sotto 4,6 atmosfere, sono :: ttt : 717. E siccome quella a 400° è 0,005856, cosl quella è data da

0,005856 : x:: t^i^tt;

da cui

Il numéro de' chilogrammi di vapore venne subito ottenuto col moltlplicare per 100 il numéro espri mente la densità. E il valore di T lo si ebbe flnalmente col porre il numéro di chilogrammi del quale qui parliamo uella equazione (C) al luogo délia q.

È facile lo scorgere che con una temperatura di 600° C. non puô il vaso da noi imraaginato far vaporizzare tutti i dieci litri d'acqua sopposti da Boutigny, ma che per avère con esso una totale vaporizzazione non conviene porvene che cinque. Si verrà nulladimeno ad avère la euorme tensione di circa 140 atmosfere. E risultando da un mio calcolo che il vano di un taie vaso ha un diametro di cenlimetri 57 1/2, e una srzione di 2597 centimetri quadrati, ne verrebbe una forza divellenledi chilogrammi 2597 x 140 X 1 ,033, ossia 374000 air iucirca si verso una banda che verso la contraria. Alla quale la caldaja,cui rimarrà una temperatura di 334° C, sarà imposàibile che résista.

(Voy. Giornale deW I. R. Istituto Lombardo di scivnze, leltere ed arli, e BiMioteca Italiana, anu. 1844, pag. 248 e seguenli.)

104 MlEMIEHE l'.UUïE.

On sait que la force élastique de la vapeur d'eau, sans être proportionnelle à sa température, augmente néanmoins avec son élévation ; on sait encore que la loi de l'équilibre de tension n'est point applicable aux corps à l'état sphéroïdal, et que c'est précisément le contre-pied de cette loi qu'il faut prendre pour les corps à cet état. Ceci admis, on se rend aisément compte de la grande différence des résultats des expériences 48 e et A9 e . Dans la première, tout l'appareil est soumis à l'empire des lois de l'équilibre de chaleur et de tension, et l'eau, ne pouvant guère s'échauffer au delà de 100 degrés, doit fournir beaucoup de vapeur, pour acquérir assez de force élastique pour chasser le bouchon de l'orifice de la chaudière.

Dans l'expérience 49% il n'en est pas ainsi. L'eau est a l'état sphéroïdal et sa température ne saurait s'élever audfclà de + 98°.

On a vu précédemment que l'eau sous cet état fournissait peu de vapeur; mais cette vapeur, au lieu d'être en équilibre avec l'eau à 98°, est en équilibre avec le vase qui la coerce. Si l'on suppose que le vase soit chauffé à 500°, la force élastique de la vapeur sera égale à peu prcsk 1,000 atmosphères, d'après Dulong et Arago. Dans la première expérience il y a beaucoup de vapeur, mais à une basse température, et conséquemment ayant une force élastique très faible ; dans la deuxième c'est tout le contraire : il y a peu de vapeur, mais à une haute température, et conséquemment ayant une force élastique très grande. Enfin, dans l'expérience û8 e , la température en moins doit être remplacée par de la vapeur en plus ; et dans l'expérience 49% la vapeur en moins est remplacée par la température en plus.

Mais la distance qui se trouve entre ces expériences et leur application à l'industrie est immense ; des difficultés de toute nature devront être surmontées, et peut-être s'écoulera-t-il un grand nombre d'années, peut-être sera-t-il dépensé beaucoup d'argent avant qu'une machine construite d'après ce principe ail donné des résultats satisfaisants et immédiatement applicables à l'industrie (1).

(1) Mais je pense que l'eau à l'état sphéroïdal peut être employée dès à présent comme un auxiliaire précieux à bord des bateaux à vapeur. Dans certaines

ÎMIYSHJUK.