ÉVAPORATION, ÉBULLiriON ET CONDENSATION DES VAPEURS

La fusion est l'un des effets de l'action de la chaleur sur les corps soHdes : il y a un autre effet qui se manifeste sur quelques solides et surtout sur les liquides. Par un froid trèsvif, un peu de neige laissée dans une assiette, au dehors, peut disparaître complètement, sans avoir éprouvé la fusion. La môme chose se passe quand vous placez du camphre dans un grand bocal de verre. De petits cristaux se déposent çà et là sur les parois du vase, changent peu à peu de place, si le vase est changé de position. Que se ^^^?>^-V^ ^w\^.

Des vapeurs se forment sur la surface du camphre : leurs molécules s*6cartent les unes des autres, et constituent nn véritable gaz qui cherche à se disséminer dans toutes les parties du vase. Si quelques-unes de ces parties sont plus froides, la vapeur s*y précipite et reprend Tétat solide par une opération inverse de la vaporisation. Ainsi 1 echaufiemeut transforme le camphre en vapeur ; le refroidissement ramène la vapeur à Tétat de corps solide. C'est à cette propriété que nous devons lodeur du camphre. Ses vapeurs pénètrent dans nos narines et agissent sur Torgane de l'odorat ; la même chose a Heu pour tous les solides odorants.

Ce sont surtout les liquides qui s'évaporent facilement. Après la pluie, les pieiTes, les pavés sèchent bien vite au soleil, et on ne peut évidemment attribuer cela à rinibibition. Prenons une feuille de papier, pesons-la, puis mouillons-la avec de l'eau : la tache va bientôt disparaître. Pesons de nouveau, la feuille de papier a exactement le mc^me poids. Qu'est devenue l'eau? elle est à l'état de vapeur mêlée à Tair de notre chambre; voilà pourquoi nous ne la voyons pas. Si vous voulez voir cette vapeur reprendre l'état liquide, faites apporter de la cave une carafe d'eau fraîche, bien bouchée pour que l'eau n'en puisse sortir. Vous ne tarderez pas à voir de la rosée se déposer à sa surface. C'est qu'elle a refroidi Tair de votre chambre, et la vapeur d'eau naturellement contenue dans cet air s'est condensée.

L'atmosphère qui environne le globe terrestre, et qui forme une couche gazeuse d'une quinzaine de lieues d'épaisseur, contient évidemment la vapeur d'eau qui provient de Tévaporation des mers, des fleuves, des rivières. Quand le ciel est bien pur, cette eau y réside comme un gaz transparent et invisible ; mais diverses causes déterminent ça et là sa condensation, et voilà les nuages, les brouillards, la pluie, la grêle, la neige qui se forment suivant les circonstances. Nous

PHÉNOMÈNES GÉNÉRAUX DE lA CHALEUR. 15

aurons à observer tous ces phénomènes, et nou^ essayerons d'y découvrir l'harmonie à laquelle ils sont soumis.

Reprenons nos observations près du foyer. Nous avons de l'eau qui bout dans un vase ouvert ; sa vapeur s'élève audessus comme une petite fumée, et nous pouvons voir les bulles se détacher des parois et venir crever à la surface du liquide. C'est encore une réduction de liquide en vapeur; mais au lieu d'être superficielle, elle s'effectue en divers points de la masse. Ce phénomène porte le nom d'ébuUition: l'action de la chaleur est ici la même que dans l'évaporation. Elle est seulement plus vive, et répartie sur un plus grand nombre de points.

Ainsi 1 eau se montre sous trois états: glace, liquide, vapeur ou gaz. Ses molécules sont toujours identiques à ellesmêmes, mais elles sont inégalement liées entre elles dans ces trois manières d'être. Dans le solide, il y a une forte attraction entre les molécules ; dans le liquide, elles peuvent rouler aisément les unes sur les autres ; dans la vapeur, elles s*écartent les unes des autres en pressant les obstacles. Ces considérations s'appliquent à un grand nombre de substances.

Essayons de nous faire une idée de la force expansive de la vapeur, à l'aide d'une petite expérience que nous pourrons comprendre en jetant les yeux sur la figure 1 .

Vous voyez une boule de cuivre portée par un petit chariot; elle est creuse ; on y a versé de l'eau par une tubulure ; on l'a fermée hermétiquement à laide d'un bouchon de liège, et on a placé la tubulure et son bouchon dans une direction horizontale. Une petite lamçe i alcoûV ^^V. ^'^^'^^^

It lACIULEUR.

sur le chariot au-dessous de la boule. Ou l'allume ; sa tlamoie écliautfe l'eau ; voici le bouclion qui est lancé au loin avec explosion ; un jet de vapeur se précipite par la tubulure ej le chariot recule vivement. Analysons cette espénence.

La chaleur de la flamme a réduit l'eau eu vapeur , tes inolécules de l'eau pressaient de toutes parts les parois de 11 boule qui les emprisonnait, comme une iufiuité de petits ressorts tendus intérieurement sur la surface du vase ; mais il ne pouvait j avoir de mouvement, parce que toutes ces pressions s'équilibraient, les unes tendant à pousser la boule

Fig. I. — Ëolipilc il THuJ.

dans un sens, les autres à produire un effet e:iactement égal [lans le sens opposé. La résistance du bouchon étant moins forte que celle du reste de l'enveloppe, elle a fnii par être surmontée, et la pression que le bouchon supportait a cessé de faire équilibre h la pression contraire exercée sur la paroi opposée de la boule. Alors cette dernière pression a fait reculer le chariot, tandis que la première lançait le bouchon.

C'est le même phénomène qui se passe, lorsque la balle sort d'une arme à feu. Le tireur appuie solidement la crosse de son fusil sur son épaule, aRn de résister à la force de recul. Ce sont les gaz développik dans l'arme par la combustion de la |»oudre, et dont nous avons déjà çarlé, qui agissent

comme la vapeur de notre expérience. Dans les deux cas, il y a un effet mécanique produit par Faction de la chaleur. La chaleur est donc capable de développer la force mécanique, de surmonter des résistances, de mettre les masses en mouvement. Voilà le point de départ des machines à feu ; elles travaillent en consumant du charbon ou tout autre combustible, c'est-à-dire en dépensant de la chaleur.

Il s'est fait depuis quelques aimées un tel progrès sur cette question que nous devons nous y arrêter quelques instants, pour bien la poser. Parmi les machines à feu, les unes emploient la vapeur d'eau, les autres Fair ; nous choisirons une des dernières pour établir notre principe, parce que le raisonnement sera plus simple. Des expériences très-remarquables ont été faites avec la machine à vapeur, par M. Him, de Golmar, et elles ont résolu complètement la question. Nous n'aurons pas besoin de nous transporter dans son laboratoire, vaste usine, où la production manufacturière marche de front avec les travaux du savant. Une ingénieuse machine à air, récemment inventée par M. Laubereau, va nous servir pour une expérience de cabinet. H nous faudra soutenir notre attention, un peu longtemps peut-être; mais il s'agit d'une question d'une importance capitale, d'un fait qu'on ignorait encore il y a quelques années, et dont la découverte, due aux travaux d'un grand nombre de savants, a amené une véritable révolution dans les sciences physiques et mécaniques. Les conquêtes de l'esprit humain sont lentes : c'est à force de patience et d'efforts que nous arrivons à déchirer le voile qui nous dérobe la vérité. Mais aussi quel légitime orgueil, lorsqu'un tel résultat est atteint !

Hi LA CIIALEin