EXAMEN DU TRAVAIL INTERIEUR DES CORPS

résultats que celui sous lequel on les a envisagées jusqu'à présent. 11 est donc à désirer que les recherches commencées par Cantoni soient poursuivies sur un grand nombre de corps. Le travail de ce physicien renferme encore d'autres résultats fort remarquables, mais nous renvoyons le lecteur au mémoire original, et nous terminerons en rappelant quelques faits relatifs aux liquides et aux gaz.

On a remarqué sur un grand nombre de liquides indécomposa- ranicutariiés blés par la chaleur, que les nombres de calories nécessaires pour lea liquider. produire une égale augmentation de volume sont plus élevés lorsque la substance est à Tctat solide que si elle est liquide. Ainsi, pour le soufre, on a les nombres 0,225 et 0,082 ; pour l'iode, 0,i086 et 0,496, et pour le phosphore, 0,0901 et 0,06d4 Moules ces valeurs, aussi bien pour les solides que pour les liquides, décroissent à mesure que la température s'accroît : résultat facile à comprendre, puisque au fur et à mesure que diminue la résistance des liens qui unissent naturellement les molécules, on éprouve une moins grande difficulté à séparer celles-ci; et elles seront d'autant plus faciles à désagréger, qu'elles seront plus éloignées les unes des autres. Aussi, pour l'eau, voit-on la viscosité et les actions capillaires diminuer avec la température, de même que la valeur de la capacité calorifique.

Dans les gaz le travail intérieur, antagoniste de la cohésion, est Daosiesgai. sensiblement nul, et, par suite, les gaz parfaits, n volume égal et sous une pression constante, ont la même capacité calorifique, tandis que les chaleurs spécifiques, sous des poids égaux, diffèrent énormément les unes des autres.

En second lieu, dans les gaz, soit simples, soit composés, les capacités calorifiques et les chaleurs de dilatation sont plus grandes, à volume égal, pour ceux dont la dilatabilité est la plus prononcée ; elles sont, en outre, en rapport avec la densité relative de ces corps et le Irès-faiblc degré de cohésion que peuvent présenter leurs molécules, car dans tous les fluides aériformes les molécules ne jouissent pas d'une égale liberlé ; beaucoup d'entre eux qui, à la température ordinaire, se présentent sous la forme gazeuse,

* Voyez Cantoni, p. 40.

Chaleur

spécifique

avec In con-

duclîbilité.

Explication.

sont vérilablement des vapeurs faciles à liquéfier et même à solidifier par des moyens artificiels.

Les lois de Mariotte et de Gay-Lussac ne se vérifient pas complètement pour ces gaz. Cependant, même dans ce cas, les chaleurs de dilatation, calculées comme on l'a fait pour les solides, c'ei»t-à dire sous des volumes égaux, diffèrent entre elles beaucoup moins que si on les rapporte à des poids égaux, et les valeurs sont d'autant plus élevées que les corps sont plus rapproches de leur point de liquéfaction. Ainsi l'acide carbonique, l'acide sulfureux ci le proloxyde d'azote, donnent 0,0000116, tandis que pour les gaz permanents et l'oxyde de carbone, on trouve 0,0000085. D'après M. Hirn, lorsque la vapeur d*eau est soumise à une pression de 52 atmosphères, Tinfluence moléculaire intérieure acquiert une valeur que Ton peut estimer à 6 atmosphères ,, quantité nullement négligeable. A vrai dire, il n*y a aucune limite tranchée entre les solides, les liquides et les gaz eux-mêmes, au point de vue des résistances intérieures.

La conductibilité des corps pour la chaleur est également en relation avec leurs propriétés moléculaires énoncées ci-dessus. En général les corps ductileSy mais mous cl non élastiques, sont mauvais conducteurs ; exemple les argiles, les cires, etc., et parmi les métaux, les moins bons conducteurs sont les plus malléables et les moins élastiques, tels que potassium, sodium, plomb. La conductibilité calorifique semble donc exiger de la part des molécules deux conditions : d'abord une grande facilité au déplacement (qui produit la ductilité, puis un retour rapide à leur position d*équilibre (qui produit l'élasticité). Une de ces propriétés à l'exclusion de l'autre ne suffit pas pour constituer une matière conductrice. Tel est le cas des corps vitreux, qui jouissent bien d'une trèsgrande élasticité, mais ne présentent aucune ductilité. Nous verrons ailleurs ime nombreuse iférie de propriétés liées à cet état moléculaire ; pour le moment, notons que les métaux présentant une conductibilité presque parfaite sont les métaux nobles, or, argent platine, cuivre, etc., dans lesquels le déplacement moléculaire peut s'accomplir dans des limites assez étendues et qui jouissent d'une ductibilité et d'une élasticité très-grandes.

La raison du fait parait cire celle-ci : plus les molécules d'un

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corps sont aptes à faire des excursions ayant une amplitude relativement considérable, et à revenir facilement à leur position d'équilibre, plus facilement aussi elles peuvent heurter violemment les molécules environnantes et communiquer le mouvement qui les anime à une plus grande distance. Or, ces conditions favorisent certainement la propagation du mouvement vibratoire calorifique dans les corps.

Dans les liquides, la chaleur se propage par le moyen de courants causés par des différences de densité, mais on ne peut leur refuser cependant une véritable conductibilité, iMagnus Ta démontré ; il en est de même et mieux encore pour les gaz. De tous les fluides, les meilleurs conducteurs sont ceux dont la mobilité est la plus grande, ainsi l'hydrogène parmi les gaz, et le mercure parmi les liquides.

De tout ce qui a été dit jusqu'à présent, tirons cette conclusion : couriuKion. les forces moléculaires, quelle que soit leur origine, diminuent dlntensitc à mesure que la distance entre leurs centres d'action augmente ; toutes les circonstances qui accroissent cette distance affaiblissent l'énergie de ces forces, et, par suite, diminuent la quantité de travail à dépenser pour produire un certain elTet sur les corps eux-mêmes.

Tout se ramène donc n un principe fondnmental : la quantité de chaleur nécessaire pour produire un effet donné est toujours proportioniielle au travail absorbé par les molécules : l^^pourvaincre les résistances qui s'opposent à la manifestation de cet effet ; 2** pour augmenter V amplitude des oscillations et des vibrations des molécules elles-mêmes.

Les considérations précédentes nous apprennent pouri|uoi les Distinciion physiciens modernes se sont vus dans la nécessité de ilislinguer ^*^* capacics deux capacités caluritiques : Tune (celle admise jusqu'ici) est relative au travail compose dans les corps, on l'appelle capacité ordinaire; Fautre qui se rapporte seulement à réchauffement oïdinairo du corps, est dite capacité absolue. Ainsi dans Tenu la chaleur Absolue. spécifique ordinaire est =1, et nous verrons que la capacité absolue est 0,40.

Donc la théorie mécanique offre un moyen d'expliquer et de coordonner une infinité de faits qui, jusqu'alors, paraissaient fort

éloignés les uns des autres, et ce seul avantage suffirait pour la faire adopter comme une hypothèse physique extrêmement, rationnelle, quand bien même nous n'en aurions pas établi jusqu'à Tévidence les principes fondamentaux comme nous Tavons fait plus haut. Avec ce système disparaît la théorie absurde dans laquelle les diverses formes de la matière sont assimilées à des récipients, véritables cachettes, dans lesquels le calorique se dissimule pendant un temps plus ou moins long ; puis tout à coup s'en échappe et se produit au dehors.

Les faits nous enseignent que si tous les corps n'ont pas la même capacité calorifique, cela résulte simplement de ce que les diverses substances requièrent des quantités de mouvement différentes pour produire un certain travail intérieur dont l'intensité varie suivant la grandeur de Texcursion que doivent faire les molécules et des résistances qu'elles doivent surmonter. Comparaison j| jjg ggpjj pgg jj^j-g jg propos ici dc faire une comparaison

des forces .

moléculaires entre Ics forccs moléculaires et les autres forces plus connues, par gravité. cxcmpIc la gravitc terrestre. En présence des résultats que nous obtiendrons on ne sera pas surpris de voir que pour vaincre ces résistances moléculaires il faut des quantités de puissance aussi considérables que le sont les forces représentées par les calories de dilatation dont nous venons de parler. La violence des effets produits par ces actions nous porte à croire que ces infmimeul petits sont des puissances irrésistibles, et que les résistances les plus considérables ne peuvent lutter avec avantage contre ces géants déguisés^.

Excinpips. On sait que la contraction éprouvée par le fer lors de son

refroidissement peut être utilisée pour frapper les monnaies, et la dilatation de Tcau iu moment de sa congélation fait éclater les canons les plus épais. Suivant M. Ilirn, la résistance que Ton éprouve à désagréger l'eau chauffée h lOO'^ équivaut à une pression de 27110 atmosphères; à 60° elle est de 47448 atmosphères, il s'agit ici d'un liquide ; qu'on juge alors avec quelle épouvantable force se détendraient les molécules aqueuses si subitement les actions de cohésion venaient à cesser ; et cependant on répète

* Tyndnll, Mondes, vol. II, p. 101.

Rflciierclies de Belli.,