CHANGEMENT DE VOLUME DES CORPS

«n surmontant leur résistance, et opère un travail intérieur, susceptible d être évalué en kilogrammètres. Chaque fois que 425 kilogrammètres sont ainsi produits dans l'intérieur du corps, une calorie est dépensée, sans qu'il soit possible de la retrouver dans la chaleur sensible que possède le corps.

Nous avons une autre preuve de la grandeur des forces moléculaires dans les efforts mécaniques énormes que développent la dilatation et la contraction des corps solides et liquides, lorsqu'ils éprouvent un changement de température.

Pour cercler une roue de voiture le charron fait chauffer le cercle de fer, afin de le dilater ; il y introduit alors la roue très-facilement, et il laisse refroidir : le cercle se contracte et serre le contour de la roue avec une grande force.

les rails des chemins de fer ne se touchent pas ; ils sont toujours séparés les uns des autres par un petit intervalle, 3fin qu'ils aient la liberté de se dilater librement ; sans cette précaution ils se courberaient pendant les chaleurs de l'été* En effet, si les rails étaient contigus, sur une longueur de iOO kilomètres l'allongement total de l'hivCr à l'été serait de 70 mètres, et, à cause des points d'attache qui les fixent au "^ol, ils ne pourraient subir un tel changement sans se déformer.

C'est encore la force de dilatation ou de contraction qui ^ène la rupture des corps mauvais conducteurs de la chaleur, quand ils sont soumis à un changement brusque de température. Par exemple, si vous touchez du verre avec un morceau de fer rougi au feu, le verre se brise. C'est parce ^e les parties touchées se dilatent rapidement, et que les parties voisines restant froides font obstacle à la dilatation ; ^'iles sont brusquement repoussées dans tous les sens et se ^parent les unes des autres. Le même cKcl aum\.\vKV3L %\^wssi Juchiez le verre avec nu corps exccss\\eme\v\.\to\^ /^ 's.'^Xs^v ^t^'t encore: mais celle fois la cawse Ae \a yw^Vwtç^ 's.ct^^V

1i;0 LA CIIALEIU.

la contraction brusque des parties touchées. On utilise la possibilité de rompre du verre iroid par le contact d*un corps trè^ cbaud pour découper des vases de verre. On fait avec un» lime un trait sur le vase, et on y applirjue un charbon incandescent; la rupture a lieu dans le sens du trait : on promène ensuite le charbon en avant de la fente, dans la direction que l'on veut donner à la découpure et la fente se continue régulièrement dans cette direction, si le verre ne présente pas d'irrégularités de structure.

Pour observer la force de dilatation dans les hquides, il suffit de remplir un vase résistant du liquide sur lequel on veut opérer, de le boucher hermétiquement, et de le chauffer; le vase sera brisé, si le bouchon i'erme bien.

Prenons un vase de fer, de la capacité d*un litre ; remplissons-le d'eau, et fermons-le avec un bouchon à vis, puis poitoiis-le à 100 degrés. Le vase doit se dilater de 4 centimètres cubas à peine, et l'eau de 45 centimètres cubes, environ dix fois plus que le vase. Cette eau exercera donc sur Pemeioppe de fer une énorme pression qui la déformera, qui commencera par l'agrandir, et finira par la briser si elle n'est pas assez résistante.

Une très-( urieuse ajiplication de la force de contraction des solides a été faite par l'arcliitecte Molard au Conservatoire de? arts et métiers, à Paris. Dans une galerie voûtée du rez-dechaussée les murs avaient été écartés par la poussée de U* voûte, et on pouvait craindre un écroulement. Molard dispos^* des barres de fer parallèles (fig. 5ti), traversant les murs, ^^ portant aux deux bouts des écrous à vis. Il fit chaufl'er l^^^ barres sui* toute leur longueur, et serrer fortement les écrous ; puis il laissa rel'roidii*. Les barres de fer en se raccourcissait l lentement rapijrochèrent sans secousse les murs l'un d« l'autre. On recommença la même opération plusieurs ^o^^' Jiisqn)] ce que les murs Vw^^ewV YéVî\>\\% ^^ws, V^-s^tlicalilé, ^^

CUASfiEUËM DE VOLIUE DES COltl'5. 1G1

lisu les barres eu place pour les maintenir : on peut les encore aujourd'Luî en visitant le Conservatoire. est excessiTement utile de connaître les lois de la dilatadesniëtaui, aujourd'hui qu'ils sont lrès-cmplo)És comme iriaui de constructiuu, et on peut se demander si cet enin'est pas mieux, si nos maisons modernes à cliaipente do

esoutpos sujettes as eciouler pai les sinipks diaiige s de température Lei loituies en zuic ou en plomb truit«s avec des feuilles soudées les uuc<- aux autres se SouQent en etc parce que loui ddat itiou est gente pai ■oints d'attache ; elles se décliirent eu liivci* parce que la Faction est empêchée. Il faut donc superposer les feuilles létal, comme les tuiles, pour qu'elles puissent éprouver ment le changement de leurs dimensions. Les [uyaui de luUeçui sont pxposés à l'air uc doiveiW.YJSwftTi.i^ms.ïisc

soudés sur une trop grande longueur. On a vu des baires de fer briser par leur dilatation des pierres résistantes dans lesquelles elles étaient scellées. Les pierres même, quoique leur dilatabilité ne soit pas très-grande, se séparent quelquefois les unes des autres par les grands froids, et se resserrent fortement quand il fait chaud ; dans les ponts, il en résulte un abaissement ou une élévation de la voûte. Ce sont surtout les ponts en fil de fer qui présentent les plus grands cbangements de courbure : une cliaîne de pont suspendu de iOO mètres de longueur subit dans une année une variation de 7 centimètres. 11 faut que l'on tienne compte de tous ces effets dans la construction des édifices, et que Ton évite surtout d'associer des matériaux très-inégalement dilatables : car c'est l'inégale dilatation qui entraine des mouvements irréguliers capables d'occasionner des ruptures. Heureusement la fonte, la pieire, les briques, ont à peu près la même dilatabilité, comme l'a reconnu M. Adie, d'Edimbourg, et il n'y a pas lieu de s'efl'rayer de la substitution de la fonte au bois dans la couslruction de nos maisons, si l'on n'a égard qu'aux effets de la chaleur : nous laissons ici de côté toutes les autres considérations.

Après avoir constaté par toutes ces observations la puissance dos forces moléculaires qui existent dans les corps solides ou liquides, nous conclurons que la chaleur, en surmontant la résistance de ces forces, produit un travail mécanique intérieur, et qu'elle est partiellement dépensée, anéantie dans cette opération ; de là la règle suivante.

Lorsqu'on chauffe un corps sohde ou liquide, et qu'il ^^ dilate Cil surmontant une résistance extérieure, telle que l'atmosphère, la chaleur consommée se divise en trois parties : la première est dépensée pour produire un travail extérieur; la seconde est dépensée pour produire un travail intérieur; /a troisième passe dans \c cori[\s en YesX^wV. k Veut de chaleur