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358 DTNAMIE.

Les corps se présentent à nous sous trois formes bien distinctes : les uns solides , tels que les bois, les pierres, les cristaux, etc. Les autres ordinairement liquides , tels que le mercure , l'eau , les huiles , etc. Une troisième classe , est composée des corps gazeux : tels sont l'air atmosphérique, le gaz hydrogène, la vapeur de l'eau , le gaz acide carbonique , etc.

Il est certains corps qui, par des augmentations convenables de chaleur, passent tour à tour de l'état solide à l'état liquide, et de l'état Uquide à l'état gazeux. Ces même corps, par des diminutions correspondantes de chaleur , repassent ensuite de l'état gazeux à l'état liquide , et de l'état liquide à l'état solide. On observe alors des phénomènes extrêmement remarquables , et que nous rendrons sensibles en choisissant pour exemple Tune des substances les plus utiles à l'industrie : l'eau.

Si l'on prend un kilogramme de glace , il suivra la loi des condensations ou des dilatations de tous les corps solides , à mesure qu'on le fera passer par des degrés de plus en plus abaissés audessous de la température de la glace fondante. La transmission de la chaleur de deux mesures de glace qui diffèrent de température , se fera suivant la loi générale des corps solides. Ainsi, par exemple , si l'on met ensemble deux kilogrammes de glace ou de neige , l'un à i o degrés

DOUZIÈME LEÇON. SSq

et l'autre à 20 degrés de température au-dessous de zéro , et si l'on prend des précautions telles que la température devienne égale dans les deux corps , les deux kilogrammes seront élevés à i5 degrés de cette température : de manière qu'un kilogramme ait acquis précisément le nombre de degrés que l'autre a perdus.

De même, si Ton mêlait ensemble deux kilogrammes d'eau liquide, Tun élevé à lo degrés et l'autre à 30 degrés au-dessus de la température de l'eau bouillante , le mélange serait élevé à i5 degrés au-dessus de cette température.

De même , si l'on mêlait ensemble un kilogramme de vapeur à 10 degrés avec un kilogramme de vapeur à 20 degrés au-dessus de la glace fondante, le mélange, dans un espace égal à la totalité des deux espaces occupés par les deux kilogrammes de vapeur , serait élevé à la température de i5 degrés.

Si Ton voulait mettre ensemble un kilogramme de glace avec un kilogramme d'eau , la loi que nous venons d'indiquer ne serait plus observée. Pour que le mélange des deux kilogrammes produisit deux kilogrammes d'eau à la température de la glace fondante , il faudrait y par exemple y un kilogramme de glace à zéro avec un kilogramme d'eau élevée à 76 degrés au-dessus de la glace fondante. Par conséquent , pour qu'un kilogramme de glace à zéro

36o DYNAMIE.

se transforme en un kilogramme d'eau pareil^ lement à zéro y il doit absorber 76 thermes. Cette quantité de chaleur n est , comme on voit, nullement indiquée par le thermomètre; elle est Cachée , elle tient à la formation même de Teau. C'est pour cette raison qu'on l'a nommée cha* leur latente , c'est-à-dire , chaleur cachée.

Un phénomène analogue a lieu , lorsqu'on prend un kilogramme de vapeur pour le combiner avec 5 \ kilogrammes d'eau élevée à zéro. Le mélange présente une masse totale de 6 ^ ki* logrammes élevés à la température de 1 00 degrés, c'est-à-dire, au point où l'eau devient bouillante et est près de se réduire en vapeur. Il y a donc entre un kilogramme d'eau à 100 de^ grés de température et un kilogramme de va* peur à la même température, une différence de chaleur suffisante pour élever 5 \ kilogrammes d'eau de la température zèro^ à la température de roo degrés. Ainsi, Ton peut dire qu'un kilogramiiae de vapeur d'eau contient 65o thermes de plus qu'un kilogramme d'eau à zéro de teip» pérature \ de même qu lun kilogramme d'eau \ zéro^ comparée à la glace pareillement à ^/x>i contient yS thermes de plus. La connaiss^ce de ces quantités de chaleur cachée dans l'e^u et dans la vapeur est très -importaqte pour calculer l'effet des machines à vapeui^.

Aptes avoir indiqué lea pbéapmèix^^ dt^. cha-

DOUZIÈME LEÇON. 36l

leur que l'eau nous présente dans ses difFérents états de solide, de liquide et de gaz ^ il faut com-i parer les actions analogues exercées par la chaleur sur les autres corps. Si l'on met un kilogramme de fer, de cuivre, de mercure, en contact avec un kilogramme d'eau élevée à la même température, aucune portion de chaleur ne passe d'une substance dans l'autre. Si les températures sont différentes, il y a sans doute une portion de chaleur qui passe de la substance qui indique au thermomètre la plus grande chaleur, dans l'autre substance. Mais le degré commun de température entre les deux substances n'est plus la moyenne arithmétique des deux températures , comme lorsqu'il s'agit de deux kilogrammes d'eau. Par conséquent, la quantité de chaleur contenue dans les diverses substances n'est pas la mênbe , et l'on peut évaluer exacteme;it ces quantités en prenant pour terme de comparaison , par exemple ;, la quantité de chaleur nécessaire pour élever d'un degré un kilogramme d'eau liquide , quantité à laquelle nous avons donné le nom de therme. Nous trouverons que les substances énumérées dans le tableau suivant , varient d'un degré de température pour une fraction de thermes représentée par le nombre en regard.

T. m. — dtham. 46

36a dthamie.

CBAI,mO&

«OMS DIS 8UB8TAHCI8. tpéeifiqne «OMS DBS AUTBUtS.

reUtire.

Eaa commune. . . . .^ . . . 1,0000

Glace 0,9000 Kirwan.

Soufre 0,20 85 Lavoisier et Laplaçe.

Fer forgé 0,1100 Les mêmes.

Cuivre 0,1 m Crawford.

Métal des canons 0,1100 Rumford.

0,0943 Crawford.

Zinc

oao Wilcke.

Argent o,o8ao Wilcke.

Étain 0,0475 LavoisieretLaplace.

Antimoine o,o645 Crawford.

Or o,o5oo Wilcke.

Plomb 0,0282 LavoisieretLaplace.

Mercure 0,0290 Les mêmes.

Bismuth o,o43o Wilcke.

^ .j . j 1 u f o>o68o Crawford.

Oxide jaune de plomb. • • <

( 0,0680 Kirwan.

Oxide de zinc 0,1369 Crawford.

Oxide de cuivre 0,2272 Le même.

Chaux vive 0,2169 Lavoisier et Lapkce.

Verre sans plomb Oyigig Les mêmes.

Acide nitrique pesant spé- f 0,6614 Les mêmes, cifiquement 1,2989. . . i 0,6200 Leslie.

Acide sulfurique. ( ^'l^""' ' ^'^^^^ Le même.

l 1,870. . 0,3346 LavoisieretLaplace.

Acide sufurique , 4 parties. 1

Eau . cinq parties / °'^*''' ^^' «'^«'"-

Sel marin , une partie. . . 1

T, 1 .^ «^- { o,832o Crawford.

Eau , huit parties )

Nitre , une partie. . . .1

, . ^. }■ 0,8187 LavoisieretLaplace.

Eau , huit parties ) ' '^

Esprit-de-vin rectifié ou alcool. 0,6400 Leslie.

CBALBDA

HOMS SB8 8UB8TA1ICIS. ipiciflque hqMS OIS AUTIURS.

relative.

Huile d'olive o,5ooo Le même.

Huile de lin o,5a8o Kirwan.

Huile de térébenthine. . . . 0,4720 Le même.

Huile de baleine o,5ooo Crawford.

Dans ce tableau nous voyons , par exemple , vis-à-vis du fer forgé, le nombre o,t i. Cela signifie qu un kilogramme de ce fer , lorsqu'il se refroidit d'un degré, perd une quantité de chaleur suffisante, pour élever de -^ de degré un kilogramme d'eau. On voit aussi que , pour passer d'une température à une autre , un kilogramme d'eau demande une plus grande quantité de chaleur qu'un kilogramme de chacune des autres substances rapportées dans le tableau ci-joint.

Le même tableau pourrait servir aisément à montrer quelle est la température que doit prendre iin mélange de deux quelconques des substances qui s'y trouvent. ^

Si l'on divisait par ']5 chacun des nombres de ce tableau , l'on aurait le poids de la glace qu'un kilogramme de ces substances est susceptible de fondre , en perdant un degré centésimal de température. Cest par la fonte de la glace qu'on a généralement mesuré le calorique sj>écifique des corps , avec un instrument appelé calorimètre : on le doit à MM. de Lavoisier et de Laplace.

Jusqu'ici nous avons examiné suivant quelle

364 DTNAMIEy ...

loi s'efFectue la communication de la chaleur. 11 faut indiquer , maintenant , ce qui se passe lors de la production même de la chaleur ; production qui peut être opérée par le frottement ou par la combustion. Ce dernier moyen , étaof le plus puissant, est celui que l'on emploie dans les machines où l'on ^eut faire servir la chaleur comme force motrice. I^ous n'entrerons pas ici .dans des détails qui appartiennent à la chimie^ sur le phénomène ,de la combustion, Nous nous contenterons de dire que l'air atmosphérique est composé de deuK.gaz tels que , sur loo psiPtîes de volume^ Tun qu'on appiçUe azote et qui ne sert pas à la combustion^ occupe 79 par^!^ , et l'autre qu'çn ,appelle oxigene y et qui est indispensable à la combustion, occupe a i parties.

Un mètre cube d'air pèse, à la température z^/v, .i"°%2g8; savoir: i^*°%026 d'azote et o^*°«:,si72 d'oxigène. 'Ainsi l'air est à peu près 3po fois plus léger que l'eau. > • .

Le principal combustible dont l'industrie inéchanique fasse usage est le charbo^ 4^ tçrre ou la: houille; ensuite viennent le charbon de bois et le bois,. On peut encore .employej;' d'autres substances. Nous allons énumérer les principales > plus ou moins importantes^ suivant les avantages relatifs que présentent leurs, prjix et lçur3. propriétés. , . .

>leau de la ch^deur produite par la combustion d'un kilogramme de diverses substances.