LOIS DES LIQUIDES

aux solides et aux liquides a révélé des faits qui navaient pas encore été aperçus, et dont des observations très - précises ont ensuite constaté la réalité.

On avait depuis longtemps étudié les lois de la dilatation des solides et des liquides; on avait étudié aussi les lois de leur cornpressibilité et de leur élasticité , mais on n'avait pas rattaché entre eux ces deux ordres de phénomènes ; la théorie de la chaleur les relie d'une manière très-directe.

Pour les gaz, les variations de volume sont si grandes que les observations étaient rendues faciles; aussi a-t-on reconnu de très-bonne heure, par exemple, qu il ne fallait pas la même quantité de chaleur pour élever d'un degré la température d'un certain poids de gaz, lorsque son volume reste constant, ou lorsque son volume varie de manière que sa pression reste constante. De là les deux chaleurs spécifiques des gaz données dans tous les traités de physique. La théorie, comme nous l'avons vu, rend compte de cette différence: l'excès de chaleur nécessaire pour produire l'augmentation de volume sous pression constante est très-sensiblement équivalent au travail produit par cette augmentation même.

On n'avait pas constaté cette double chaleur spécifique pour les liquides et pour les solides; mais la théorie affirme que les mêmes phénomènes doivent se produire; un solide qui se dilate par suite de son échauffement, sous une pression constante, produit un travail extérieur qui consomme et fait disparaître une certaine quantité de chaleur. Il est donc certain qu'un corps quelconque, solide ou liquide, a, comme un gaz, une double chaleur spécifique.

La théorie donne la chaleur spécifique à volume constant, quand on connaît la chaleur spécifique à pression constante. Il suffit d'introduire dans les équations générales les résultats des observations touchant la dilatation et la compressibilité des corps. On trouve ainsi la différence des deux chaleurs spécifiques, les variations du volume et de la température, lorsque, sans introduire de chaleur extérieure, on fait varier la pression d'une quantité déterminée.

Maximum de densité de l'eau. 221

OU encore les variations corrélatives de la pression et de la température , lorsque le volume reste constant.

Les lois de la dilatation des corps liquides et solides sont aujourd'hui connues avec une grande exactitude. Le coefficient de dilatation du mercure a été déterminé avec une grande précision par M. Régna ult, qui a reconnu qu'il est légèrement croissant avec la température, en prenant pour type de la graduation uniforme les degrés du thermomètre à air. M. Begnault représente le coefficient du mercure par une formule à deux termes, dont l'un est constant, et l'autre renferme la température en facteur.

Pour l'eau , l'éther, l'alcool , les expériences de M. Kopp ont montré que le coefficient de dilatation peut être représenté par une fonction entière du second degré de la température; encore faut-il observer que les coefficients de cette fonction ne sont pas rigoureusement constants pour l'eau, et doivent être modifiés légèrement suivant que la température est supérieure ou inférieure à 2 5°.

Les lois de la compressibililé cubique des corps liquides, d'abord recherchées par OËrsted, ont été de nouveau déterminées avec une précision remarquable par M. Regnault et par M. Grassi.

Enfin il est nécessaire de connaître la chaleur spécifique à volume constant et la densité du liquide. Ces nombres ont été déterminés par différents physiciens. On a en résumé tout ce qui est nécessaire pour calculer les diverses quantités que nous venons d'indiquer tout à l'heure. On pourra donc déterminer, pour le mercure, pour l'eau, pour l'éther, pour l'alcool , la mesure du travail moléculaire accompli par la chaleur pendant réchauffement de ces liquides , et la mesure du travail extérieur correspondant aux variations du volume. Pour l'eau, on trouvera qu'au-dessous de la température qui coi^ respond au maximum de densité , un accroissemen t de pression , sans addition ni soustraction de chaleur, entraîne à la fois une réduction du volume et un abaissement de la température; tandis qu'audessus de ce maximum de densité, les rapports des variations simultanées changeant de signes, une compression produit une élé-