CHALEL'IIS SPÉCIFIQUES

Quand on x’eut élever la température d’un corps, il faut donner à ce corps de la chaleur. Les physiciens ont recherché quelle quantité de chaleur il fallait fournir à un poids quelconque de chaque substance pour réchauffer d’un nombre voulu de degrés. Ce sont les résultats de leurs études sur ce sujet que nous nous proposons actuellement de faire connaître.

Les physiciens ont pourauivi cette étude en retournant la question. Au lieu de chercher comhioii il fallait donner dp chaleur, par exemple, pour jiorter un corps de 0“ à .’)ü°, ils ont déterminé quelle quantité de chaleur le coi-ps abandonnait en se refroidissant do 50° à 0°. Il est évident que l’une des quantités égale exactement l’autre.

Le premier résultat est celui-ci ; Quand la température d’un corps s’aliaisse, la ipiantité de chaleur perdue par ce corps est la même pour chaque degré d’abaissement de la température. Ainsi un corps qui, refroidi de 1° à 0°, abandonne de la chaleur, en abandonnera la même quantité en passant de 2° à 1°, de 3° à 2°, et ainsi de suite. Pour faire comifrendre une des méthodes au moyen desipielles la démonstration peut être donnée, imaginons que l’on chaulléun même corps successivement à 10", 20°, 30°, etc., et qu’on l’introduise ensuite dans un trou creusé au milieu d’un bloc de glace fondante. Prenons des précautions convenables pour j;eser avec exactitude l’eau piwenant de la glace «pie le corps fait fondre loi-sifu’il se refroidit et arrive à 0°. Nous verrons que le corps en jiassant de 20° à 0° fait fondre deux fois iilus de glace que s’il passe de 10° à 0°, et en général (jue le poids de la glace fondue est iirojiortionnel à rabaissement de tempi'u-atim? ;

CHAPITRK It. — CHALKUM. 281

Tvsullal qui peut s'énoncer sons cette autre forme ; La quantité de chaleur abandonnée par un corps est consUinte pour un même abaissement de température , quelle ([ue soit la tempi’rature initiale de ce corps.

Chaleurs spécifiques des diverses substances. — En étudiant, par un procédé tout semblable au précédent, la quantité de chaleur abandonnée par des substances de nature diverse, on a trouvé que si l’on prenait des poids égaux de diflérentes substances, il fallait leur fournir des quantités de chaleur très-inégales pour élever leur temjiérature d’un même nombre de degrés.

En appelant unité de chaleur la quantité de chaleur qui élève de 1“ la tempéi-ature de 1 kilogr. d’eau, on trouve que la chaleur spécifique d’un autre corps, celle qui est nécessaire pour élever de 1“ la température d’un kilogramme de ce corps, est donnée par le tableau suivant :

Vinaigre

Argent

Acide «zotique

Cuivre

Acide chlorhytiritjue

Etain

Acide sulfurique

Fer

Alcool. . ...

Acier

Essence de térébenthine.

Mercure

Huile

Or

Verre

Platine

Soufre

IMomb

Carbone

zinc

Applications.— Le tableau qui précède permet de résoudre une question importante dans un grand nombre d’opérations industrielles. Soit à chaufl’er 50 kilogr. d’huile d’olive à la température de 60*> : cette huile est contenue dans un vase de cuivre pesant 18 kilogr. On trouve aisément qu’il faudra fournir au vase un nombre d’unités de chaleur égale à 6üx 18x0,095, et au liquide 50x60x0,309,011 102,6-1-927. Total : 1029,6 unités de chaleur.

CHANGEMENTS d’ÉTAT.

Parmi les phénomènes purement physiques que la chaleur peut produire, il nous reste à étudier celui du changement d’état des corps : la réduction d’un corps solide à l’état liquide, celle d’un liquide à l'état de vapeur. Nous devrons aussi nous occuper du phénomène inverse, c'est-à-dire de la liquéfaction des vapeurs et de la solidification des liquides.

fusion. — Tout le inonde sait que la glace fond loi-sque la tem-

INTnODUCTION. — NOTIONS DE PHYSIQUE.

Ijéralm'e extérieure s'élève au-dessus de zéro; le phosphore, le soufre, les métaux, présentent les mêmes phénomènes quand le milieu qui les environne est convenablement échaufTé. Deux circonstances intéressantes accompagnent ce changement d’étal.

Température fixe de la fusion. — ^■oici la première ; Quand un corps solide entre en fusion, un thermomètre placé en contact avec les parties du solide qui sont eu fusion indique une température constante. Ainsi, tiue la glace fonde eu un jour d’hiver, dans un milieu à peine sullisammeut chaud pour opérer sa fusion, qu’elle fonde un des jom-s les plus chauds de l’été, qu’elle soit en fusion sous l’action d’un foyer incandescent, il arrivera toujours (ju’un thermomètre plongé au milieu de cette glace fondante marquera 0”. La seule condition à observer pour la réussite de l'expèinena! est que l’eau qui se forme puisse s’écouler aussitôt formée ; celte eau après le changement d’état peut évidemment s’échaufl'er.

Le tableau suivant donne la température de fusion de dilTérents corps.

Or pur

Or au titre des monnaies..

lîiO

Alliage de 1 de bismuth, 1 de plomb, 1 d'étain

lOüO

Bron26

■MK)

Acide stéarique

Antimoine

Cire blanche

Zinc

Blanc de baleine

Plomb

.SJO

Suif

Bismuth

Glace

Étain

ülercurc

Chaleur latente de fusion. — La seconde circonstance importante à signaler est l'absorption de chaleur qui accompagne le phénomène.

Black la découxTit en observant avec quelle lenteur la glace fondait pendant les temps de dégel, et rendit le fait saillant par l’expérience suivante ; Il plaça dans mi vase un poids déterminé de glace fondante, c’est-à-dire au milieu de laquelle le thermomètre marquait 0“ ; dans un autre vase aussi pareil (]ue possible au piécédent, il mit le même poids d’eau à la même température 0“, et il exposa les deux vases eu même temps à une douce chaleur qui agissait également sur tous deux. Il reconnut ejue le thermomètre placé dans l’eau s’élevait d'une manière continue de 0° à 1“, ’2“, 3°, etc., mais que l'autre thermomètre ne moulait que de quantités insensibles tant que la plus grande partie de la glace u’étail pas fondue. Il en conclut que la glace pour fonch-e absorbe de la chaleur que le thermomètre n’accuse pas, cha-

CHAPITHK H. — CHALEUR.

leur qu’on a appelée chaleur lalenle. Des e.\périences pi-écise.s oui montré que la chaleur latente de fusion de la glace était égale à 79 unités de chaleur ; en d’autres termes, pour fondre un kilogramme de glace sans modiüer sa tenipéralure, il faut la mémo quantité de chaleur que pour élever la température de 1 kilogramme d'eau depuis ü“ juscju’à 79".

Cette absorption de chaleur latente a été constatée avec un grand nombre de corps ; mais le nombre exact qui la représente n’a été déterminé que pour un petit nombre d’entre eux. Il est sans intérêt de les citer.

Mélanges réfrigérants. — Cette énorme (juanlité de chaleur cpie les corps exigent pour fondre rend compte des elléts réfrigérants produits par certains mélanges. Si l’on met en présence deux corps et que, par suite de leur influence réciproque, l’un d’eux ou tous deux se liciuéfient, celle liquéfaction ne peut s'opérer qu’avec absorption de chaleur. lA»scorps environnant le mélange, sont dès lors privés d’une partie de la chaleur qu’ils contenaient et sont par suite refroidis.

Voici le tableau des principaux mélanges réfrigérants :

HATlKRet MCLANGUES.

Sff] ammoniac

Azotate de potasse.

Eau

Azotate d'ammoniaque.

Carbonate de soude...

Eau

Sulfate de soude

Acide azotique faible.

Sulfate de soude

Acide clilorhjdriquc. .

Neige

Sel marin.

Neige

Chlorure de calcium hydraté..

Neige ou glace pilée.

Sel marin

Neige

Clilorure de calcium hydraté.

qDANTITlU.

ABAI8SIMRNT DU TUEauoMirraB.

5 parties.

de-flO"

I partie.

de -h 10“

3 parties.

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2 parties. ;

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