III

CHOSES USUELLES, dans des proportions définies, nommés oxygène et azote 'ou nitrogène).

100 pouces cultes anglais d'air sont un mélange composé de 80 pouces cubes d'azote et de 20 d'oxygène. Le résultat des analyses les plus exactes diffère de cette proportion d’une fraction minime qui (quoique à certains l'gards elle ne soit pas sans importance) ne doit pas ici embarrasser le lecteur. Il fera bien seulement de lixer convenablement dans sa mémoire la proportion de 80 sur 20.

Cette constitution de l'air atmosphérique, on la peut démontrer par un certain nombre de procédés. Mais quelques-uns se basant sur des principes qu'on ne comprendrait pas sans des connaissances chimiques plus étendues que celles possédées par nos lecteurs en général, on se bornera à la démonstration suivante, qui, on l'espère, sera saisie sans difficulté.

Qu’on introduise dans une bouteille bien fermée 100 pouces culies d'air ordinaire et 40 pouces eu lies du gaz nommé hydrogène : si l'on fait passer à travers ce mélange une étincelle électrique, — ce qu'on peut exécuter facilement, — il se produira une explosion et un développement considérable de chaleur. Quand la bouteille a été refroidie, et son contenu examiné, on verra qu’elle renferme 80 pouces cubesd'azote et une quantité d’eau dont le poids est exactement égal aux poids réunis de 20 pouces cubes d'oxygène et de 40 pouces cubes d'hydrogène.

On doit donc conclure de là que, sous l'influence de l'étincelle électrique, un des constituants de l'air est entré en combinaison avec l'hydrogène, et que leur composé est de l'eau. IHiis, comme l'air a perdu 20 pouces cubiques, il s’ensuit que cette portion de lui-même est un gaz qui a la propriété de se combiner avec deux fois sa propre quantité d’hydrogène , et de former ainsi de l'eau. Le gaz qui possède cette propriété a reçu le nom A' oxygène.

L’expérience qu’on vient de décrire s’accompagne de deux résultats qui, l’un et l’autre, ont une grande importance. Elle prouve, en premier lieu, que 100 pouces cubes d'air ordinaire se composent de 80 pouces cubes d’azote et de 20 pouces cubes d'oxygène ; et, en second lieu, que 20 pouces cubes d’oxygène mêlés à 40 d’hydrogène se convertissent en eau, si on les fait traverser par l'étincelle électrique.

Il l'este à expliquer les propriétés principales des deux gaz dont le mélange, dans lu proportion de 80 a 20 ou de 4 à 1 , forme l’air ordinaire.

L 'azote, ou nitrogène, qui forme ainsi les quatre cinquièmes de l’air (jue nous respirons, est caractérisé par des qualités négatives plutôt que positives. Il est incolore, insipide, inodore. Une bougie, une lumière introduite dans l'azote s'éteint immédiatement. Aucun animal qui respire n'y peut vivre.

L'AIR

Quoique cette inaptitude à entretenir la vie ne soit pas exclusivement le propre de ce gaz, elle lui a néanmoins valu le nom d'azote, de deux mots grecs dont la signification est : privation ou négation de la vie.

Ce gaz n’est pas inflammable.

Son inlluence destructive sur la vie animale ne procède pas d’une qualité vénéneuse ou nuisible attachée à lui, mais de l’absence d’oxygène uniquement.

Son poids, lorsqu’on le comprime avec une force pareille, diffère trèspeu de l’air ordinaire : 100 pouces cubes d'azote pèsent 30 ’/o grains, et 100 pouces cubes d’air ordinaire pèsent 31 grains.

L’autre constituant de l’air atmosphérique, — l’oxygène, — est caractérisé par un grand nombre de propriétés fort remarquables.

Comme l’azote, l’oxygène n’a ni couleur, ni odeur, ni saveur. A volume égul, et sous une pression même, il est un peu plus lourd que l’air commun : 100 pouces cubes d’oxygène pèsent 34 ‘/s grains.

Les propriétés les plus éminemment caractéristiques de ce gaz sont celles qui ont trait à la combustion et à la respiration.

.La combustion (ou le brûler) est un phénomène qui consiste dans l’évolution considérable et soudaine de chaleur et de lumière résultant de la combinaison avec l’oxygène d’une classe de corps nommés combustibles.

Si l’on porte au rouge un morceau de charbon, immédiatement il entrera en combinaison chimique avec l’oxygène de l’atmosphère, l’ne grande chaleur, une vive lumière se produisent, et le résultat est un composé gazeux, formé d'oxygène et de carbone, qu’on appelle acide carbonique.

Si l’on chauffait de même soit du soufre, soit du phosphore, il s'ensuivrait des effets semblables.

Mais ces phénomènes ainsi produits dans l’air ordinaire sont exclusivement dus à la présence de l'oxygène, qui cependant ne forme que lu cinquième partie de cet air. On en peut conclure que, si les combustibles -ci-dessus étaient placés dans une atmosphère contenant une proportion plus grande d’oxygène, et, mieux encore, s’ils étaient placés dans une atmosphère d’oxygène pur, les phénomènes seraient beaucoup plus prononcés.

Et c’est là en effet ce qui a lieu.

Toute substance qui peut brûler dans l’air ordinaire brûle avec une intensité, avec un éclat beaucoup plus grand dans une atmosphère d’oxy-

1 li CHOSES USUELLES.

gêne pur. Un morceau de bois où l'on ne voit plus qu'un point de lumière presque imperceptible, qui s’éteindrait spontanément dans l'air ordinaire, s’enllamme et brûle au moment où on le plonge dans un vase d'oxygène pur. Un morceau de charbon, chaude au rouge à une extrémité, entrera, dans les mêmes circonstances, en combustion ardente, et jettera les feux les plus brillants jusqu’à disparition complète. Le phosphore, truité de lu même manière, brûle en émettant une lumière trop éclatante pour qu’oit puisse le regarder sans peine. Si l’extrémité d'un rouleau detil d’acier était chauffée au rouge et plongée dans un vase semblable au précédent, le til brûlerait rapidement, en lançant aussi des jets d'étincelles brillantes.

Ces substances disparaissent toutes pendant lu marche de la combustion. Avant que la science fût parvenue au point où elle est,, on supposait qu elles étaient détruites. Il est aujourd’hui constant que la matière, quelle que soit la forme, quel que soit le procédé naturel auquel on s’adresse, ne peut pas plus être détruite que créée. Pour augmenter comme pour diminuer la quantité de matière dont se compose l'univers, l’intervention de Dieu est indispensable; c'est là une maxime physique d’une haute généralité et d'une vérité incontestée. Donc, quand la matière pondérable semble disparaître, il faut la poursuivre, découvrir su cachette et trouver le mot de la nature et de la cause du changement qui piwluit sa disparition. Dans le premier cas, rien de plus facile.

Supposons qu’un morceau de charbon allumé , d'une grandeur suffisante, est plongé dans un vase de verre fermé rempli d'oxygène pur. Le charbon entrera en combustion ardente, et se maintiendra dans cet état pendant un certain temps, en jetant des lueurs de plus en plus vives, jusqu'à ce qu'il s'éteigne. Si l'on soumet alors le gaz que renferme le vase aux épreuves chimiques ordinaires, on verra que ce gaz n'est plus de l’oxygène. Une bougie qu'on y plonge s'éteint immédiatement; un animal qu'on y place, périt. Son poids surpassera celui qu'il avait avant l’expérience, et si le résidu du charbon est pesé, on trouvera qu'il a précisément perdu le poids que le gaz a gagné.

En un mot, le gaz oxygène qui se trouvait dans le vase, au début de l'expérience, a été converti en un gaz différent, plus lourd, nommé gaz acide carbonique. Une portion du charbon est entrée en combinaison chimique avec l’oxygène, combinaison accompagnée du dégagement de chaleur et de lumière qui caractérise les phénomènes de combustion. Telle est la cause de la conversion dont il s'agit.

11 serait fort à désirer que chacun connût parfaitement le caractère et

L'AIR

les propriétés de l’acide carbonique. Ce gaz joue un rôle des plus importants dans une multitude d’opérations, de phénomènes naturels et artificiels, qui se rencontrent chaque jour et à toute heure dans le cours ordinaire de la vie.

Comme tous les autres gaz, l'acide carbonique, à l’état naturel, est invisible, incolore, compressible, élastique. II a une odeur piquante, une saveur légèrement acide. Si on le fait tombera la température de la glace fondante, et qu’on le comprime avec une force de 36 atmosphères (c’està-dire de 36 x 15, ou 540 litres avoirdupoitls par pouce carré anglais, square inch ) , il est réduit à l'état liquide ; si on le fait tomlier à 1 80 degrés au-dessous de zéro du thermomètre de Fahrenheit, il gèle et passe à l’état solide.

L’acide carbonique est tout à fait impropre à la respiration. Respiré pur, il détermine un spasme violent de l’organe du gosier nommé la glotte, qui l’cmpèche d’entrer dans les poumons. Si , cependant , assez d’air ordinaire se trouve mêlé avec lui pour l'empêcher de produire le spasme, il peut alors envahir les poumons, et, dans ce cas, il agit sur le système comme poison narcotique.

Toutes les substances employées à chauffer les appartements, charbon de terre, coke et bois; toutes celles qu’on emploie dans l'éclairage, huile, suif, cire, se composent principalement de carlioiie combiné dans de faibles proportions avec d’autres constituants. Le principal produit de ces substances est, par suite, de l’acide carbonique. Lorsqu'on brûle dans une grille, dans un fourneau ou dans un poêle, soit du charbon, soit un autre combustible, l’acide carbonique est emporté par la cheminée ou le tuyau, et n’altère pas l’air de l’appartement. Mais les choses se passent autrement à l’égard de l’acide carbonique que dégagent les lampes et les llambeaux dont on éclaire Us appartements. Tout l’acide carbonique qu’ils produisent se mêle il l’atmosphère d« appartements et la vicie plus ou moins. Gomme il est dégagé dans un état de chaleur et d’expansion considérable, il monte au plafond, s’y étend en nappe et Hotte un certain temps. Si, à la hauteur du plafond, il ne se trouve rien, pas d’ouverture qui lui permette de sortir, il retombe bientôt, se mêle avec l’air de i’appartement, l’empoisonne, et le rend nuisible à la santé des personnes qui le respirent.

Dans les théâtres et dans les grands édifices, en général, qu’éclaire un i. s

tM, CHOSES USUELLES.

luftu- central suspendu au plafond, on a soin de pratiquer une ouverture nu-dessus du lustre. I)e cette façon, l'acide carbonique peut s’échapper, comme il s'échappe par la cheminée d'un foyer ou le tuyau d'un poêle, quand les combustibles, désagrégés par le feu, ont amené sa formation. Observons ici que tous les appartements devraient être munis d’ouvertuit" semblables. Les lampes, les Uaml«eau\. etc., donnent incessamment naissance à de l’acide carbonique que nos appartements, presque toujours hermétiquement clos, retiennent, au grand détriment de la santé.

l/effervesccnce de l’eau de Seltz, du vin de Champagne, de l’ale, de la bière et des autres boissons semblables, est duc à l’acide carbonique qui \ c-t fixé et qui sc trouve soudainement dégagé delà pression qu'il subit lorsqu'on enlève le bouchon de la bouteille. L’agréable piquant de ces laissons a pour cause principale la présence de l'acide carbonique ; mais comme, au contact de l’air, ou lorsqu'on laisse la bouteille débouchée, il s’échappe très-facilement, la boisson devient plate et fade.

D'ordinaire, il y a une plus ou moins grande quantité d’acide carbonique fixée à l’eau. Cet acide se trouvant expulsé par l’ébullition, l'eau qui a bouilli acquiert, par le refroidissement, un goût particulièrement insipide, qu elle doit à l’alisenee du ga/.. .

L'introduction de l’acide carbonique dans l’estomac n’a pas les mêmes conséquences fâcheuses que sou introduction dans le poumon. 11 existe, peu de mets ou de boissons qui n’en renferment plus ou moins.

En général, la fermentation dégage de l'acide carbonique. Le gaz éjecté par les estomacs dyspeptiques (qui digèrent mal), affectés de flatulence (vents), est de l'acide carbonique. ■

Ce gaz se produit en abondance dans tous les changements spontanés qui sont la conséquence de la corruption des animaux morts et de la matière végétale. En automne, après la chute des feuilles, dans les bois, dans les forêts, dans les jardins, et partout où des feuilles mortes peuvent s’accumuler, l’air est plus ou moins imprégné d acide carbonique qui, eu égaid à son poids, demeure longtemps condensé dans les couches inferieures de l'air, qu'il rend insalubre.

Souvent aussi ce gaz s’amasse au fond des anciens puits; on l’y connaît sous le nom de ijas suffocant choke-damp , . Un animal qui pénètre dans un puits de ce genre périt.

Quelquefois il jaillit «le terre, dégage par quelque cause souterraine. La

L'AIR

célèbre grotte du Chien (en Italie), et l'yrmont (en Wcstphalie), en offrent des exemples. Le premier de ces endroits doit son nom à l'expérience cruelle (mais aujourd'hui abandonnée) par laquelle ou montrait qu'un chien introduit dans cette grotte y périssait.

L’acide carbonique est plus pesant que l'air; ce qui le prouve, c'est qu'on j>eut le décanter, connue un liquide, d'un vase dans un autre. Ce serait cependant une erreur de croire que, en conséquence de sa pesanteur relative, il se tient incessamment dans les légions laisses de l'atmosphère, par la même raison que l’eau se tient au-dessous de l'huile. Les gaz, en général, sont soumis à une loi physique en vertu de laquelle ils se mêlent, quand ils sont en contact, et se confondent, se fusionnent, malgré leur différence de poids.

l’ne légère proportion d’acide carbonique est toujours répandue dans l’atmosphère; il résulte d'un nombre incalculable d’opérations, de causes naturelles qui se produisent à la surface de la terre. On ne doit pas toutefois le considérer comme un constituant de l’air ordinaire, pas plus que les boues du Tibre ou du Mississipi, ou le sel de l’Océan, ne doivent être considérés comme constituants de l’eau pure.

L'acide carbonique est dégagé considérablement par la respiration. L’oxygène, qui forme un cinquième de l’air ordinaire inspiré, est absorbé par le sang avant de gagner le système artériel , et le même sang , en sortant du système veineux, laisse échapper une quantité correspondante d’acide carbonique, qui est expiré par la (touche et les narines. Ainsi, tandis que l’air inspiré est un mélange d’azote et d 'oxygène, l'air expiré est un mélange d’azote et d'aride carbonique.

Il s’ensuit que l’effet de la respiration sur l’air environnant est précisément le même que celui dune lampe ou d'un flambeau. Dans l'un cl l'autre cas, le constituant oxygène disparait, et c'est de l’acide carbonique qui le remplace.

Donc, évidemment, l'oxygène de l'air soutient la vie animale par un effet spécifique, propre, qu'il produit sur le sang qui l'absorbe et l'emporte îi travers les systèmes artériel et veineux, où il se convertit en acide carbonique et remplit une série de fonctions variées nécessaires à l’entretien de la vie.

C'est pourquoi l’oxygène de l'air est souvent appelé air vital.

MC

CHOSES USUELLES

Dans les appartements et les édifices où se trouvent réunies un grand nombre de personnes, surtout lorsqu'ils sont éclairés par la lumière artificielle, il se fait une production rapide, énorme, d’acide carbonique ; ce n'est pas seulement la respiration qui contribue à le former, ee sont aussi les lampes, les flambeaux, les becs de gaz.

A la vérité, dans les édifices publics, on a généralement adopté un système quelconque de ventilation, de sorte que l'air y est renouvelé et l’acide carbonique expulsé ; mais dans les habitations privées, où des réunions nombreuses n'ont lieu qu'accidentellement, le plus souvent on met de cote ce qui a trait à la ventilation. De là résulte que les grandes soirées, les bals et autres divertissements de société chez les particuliers, ont pour la santé des conséquences fâcheuses. On est amoncelé dans des appartements splendidement éclairés. La respiration, l'exhalation de la peau provoquée par une température élevée et l'exercice de la danse, la combustion d'un grand nombre de bougies, de lumières, de. becs de gaz, tout dégage une immense quantité d’acide carbonique, qui, ne pouvant s’échapper par aucune issue, s’accumule jusqu’à ce que chacun s’aperçoive de la gène qu’il détermine sur la respiration. On a recours alors aux fenêtres ou aux portes, qu’on ouvre, et par lesquelles des' courants d’air frais sont introduits et l’air vicié chassé. Mais ce n'est là qu'un palliatif. Si l’air introduit ainsi avait une température convenable, il serait à peu près efficace, suffisant ; mais cet air a d'ordinaire une température de 20 à 10 degrés plus basse que celle de l’appartement. Los personnes exposées à ces courants froids et soudains (les femmes plus spécialement, dont la peau très-échauffée et les pores ouverts offrent à l’air une surface considérable sans défense) prennent du froid, et la peau, se contractant, fait rentrer dans le sang les lluides qui eussent dû s’échapper par la transpiration cutanée. De là d’innombrables maladies, des rhumatismes, des rhumes, des fièvres, et, dans plus de cas qu’on ne croit, des morts prématurées et cruelles.

Quels tristes lendemains laisse le bal folâtre !

Adieu, parure, et danse, et rires enfantins:

Aux chansons succédait la toux opiniâtre,

Au plaisir rose et frais la fièvre au teint bleuâtre,

Aux yeux brillants les yeux éteints.

Elle est morte!

( Victor Hugo, les Orientales, XXXUl.)

On voit, par les considérations précédentes, combien il importe que les architectes, les constructeurs et les propriétaires ne négligent pas, comme

L'AIR

ils l'ont fait en général jusqu'ici , les quittions relatives à la ventilation des appartements. Ces questions sont d’une haute importance.

L’air, a-t-on dit plus haut, est incolore et transparent; ceci est vrai, non-seulement pour l'air ordinaire, mais généralement pour tous les gaz, lorsqu'on en examine de petites quantités comme celles sur lesquelles on a l'hahitudc d'expérimenter. Strictement parlant, toutefois, l'air n'est pas absolument transparent, ni tout à fait dénué de couleur.

Quand un lluide est très-légèrement coloré, sa teinte particulière n’est perceptible qu’autunt qu’on en considère une certaine profondeur ou épaisseur. L'n verre etlilé, comme les verres à vin de Champagne, rempli de xérès pâle ou d'une autre liqueur de couleur analogue, permet de distinguer à sa surface la couleur particulière du liquide, si ce liquide a une certaine épaisseur ; mais la couleur s'affaiblit de plus en plus à mesure que le regard approche de l'extrémité du cône, point où elle est à peine perceptible. L'n tube de verre d'un faible diamètre, plongé dans le liquide, puis retiré, laisse voir le liquide suspendu dans son intérieur aussi incolore, aussi transparent que l’eau. On ne peut douter, cependant, que le liquide du tube n’ait la même couleur que le liquide du verre. Si la couleur n>st pas perçue, cela tient seulement ù ce que la quantité de liquide du tube est trop faible et réfléchit une somme de couleur trop peu considérable pour produire sur l'œil un elfet sensible.

L'atmosphère est dans le même cas. La couleur émise, réfléchie même par une quantité notable de l'atmosphère, est trop faible pour qu'on la perçoive. Ainsi, l'air qui remplit une chambre, ou qui s'étend entre l’œil et les habitations, les arbres et autres objets environnants, semble complètement transparent et incolore; nous voyons donc tous ces objets distinctement, au travers de l’air, dans leurs couleurs propres. Mais lorsque, pendant le jour, nous perçons du regard un volume d'air éclaire par la lumière du soleil, et d'une hauteur de 50 à 00 milles, une teinte de bleu fortement prononcée se perçoit. Ce bleu ou cet azur qui, en l'absence des nuages, forme la voûte céleste, n'émane d'aucun des objets occupant les régions Oe l'univers où se trouvent placés les corps célestes ; il appartient a lu grande masse d'air à travers laq'uelle on voit ces corps.

Cependant, pour percevoir cette couleur particulière de l'air, il n'est pas besoin qu’une masse aussi considérable s'ofl're à l’œil. Les montagnes éloignées paraissent bleuâtres ; ce n'est pas parce que leur couleur est telle, c'est ù cause de la teinte du milieu aérien à travers lequel nous les apercevons. A mesure qu’on approche, la quantité d'air interposé diminuant, la teinte bleuâtre disparait, et nous les voyons avec leurs couleurs propres.

CHOSES USUELLES

LE FEU

I. Le feu considéré autrefois comme un élément. — H. Combustion. — III. Combustible.

— IV. Carbone. — V. Hydrogène. — VI. Feu de charbon. — VII. Son effet sur l’air. — VIII. Expériences sur la combustion du charbon. — IX. Combustion de l'hydrogène. — X. Comment la combustion se continue. — XI. Le carbone brûle sans flamme. — XII. Qu’cst-ce que la flamme? — XIII. La combustion de l’hydrogène produit de l’eau.

— XIV. Tous les combustibles produisent de l’acide carbonique et de l’eau. — XV. Hydrogène carburé. — XVL Le carbone rend la flamme blanche. — XVII. Gai oléfUnt* — XVIII. Hydrogène légè renient carburé. — XIX. Fire-éamp ou feu grisou. — XX. Wtll-'o- Ihe trisp ou feux follets. — XXI. Expériences. — XXII. Hydrogène très-carbure. — XXIII. Pit-ronl ou bouille. — XXIV. Explication du feu de charbon. — XXV. Produit» de sa combustion. — XXVI. Ses effets sur l’air. — XXVII. Bois. — XX VIII. Combustibles employés dan6 l’éclairage. — XXIX. Leur effet sur l’air. — XXX. Construction d< , s grilles et des cheminées. — XXXI. Analyse d’un feu de charbon ordinaire. — XXXII. Il chauffe et ventile. — XXX111. Nécessité pour la ventilation. — XXXIV. Effet nuisible des plantes pendant la nuit. — XXXV. Effet des appartements encombrés par la foule et bien éclairés. — XXX VI. Explication de la combustion d’une chandelle. — XXXVII. De celle des lampes.

Dans la théorie physique îles anciens, théorie qui se maintint pendant plusieurs siècles, le feu était considéré comme l’un des éléments, c’est-àdire comme une essence matérielle qui, avec trois autres, l’air, l’eau et la terre, constituait tous les corps.

Ce fut seulement à la fin du dernier siècle, et par les aînés de la génération actuelle, que le vrai caractère du fini fut découvert.

On sait aujourd'hui que le feu n’est ni une substance distincte, ni une essence, comme le supposaient les anciens. C’est un phénomène résultant du dégagement abondant, soudain, de lumière et de chaleur, qui se produit lorsqu’une certaine classe de corps, nommés combustibles, entrent en combinaison chimique avec l’oxygène, lequel, comme on l’a vu dans le traité sur l’Air, est l'un des constituants de l'atmosphère. Le mot combustion, dans la moderne nomenclature île physique, a été adopté pour exprimer ce phénomène.

La classe de substances combustibles qui sont d’ordinaire employées

LE FEU. i 19

pour produire la chaleur artificielle se nomme chauffage , fuel . Ainsi, la houille 'pil-eoal , le charbon de bois eharcoal le bois irondj.

Pour la production de la lumière artificielle, on se sert d'une autre classe de combustibles : ainsi, l’huile, la cire et le gaz qu'on extrait de certaines espèces de houille, de l’huile, et encore de certaines espèces île bois, comme le pin à poix.

Les principaux constituants de ces combustibles, h quelque usage qu’on les emploie, soit à l’éclairage, soit au chauffage, sont ceux que les • bimistes ont appelés carbone et hydrogène.

Carbone est le nom que revoit le charbon quand il est parfaitement pur; mais il n’est jamais pur quand on l’obtient par les procédés industriels ordinaires ; il est alors combiné avec différentes substances hétérogènes (étrangères) et incombustibles. Dans les laboratoires des chimistes, on le sépare de ces substances ; on l'obtient à l'état de pureté parfaite, et, pour le distinguer du charbon de commerce, on le nomme carbone.

Comme on n’a jamais pu trouver dans le carbone d'autres constituants, à quelque agent chimique qu'on ait eu recours, on le considère, en physique, comme un corps simple, élémentaire, qui entre abondamment dans la composition d’un grand nombre de corps rencontrés dans la nature, ou produits par l’industrie, les sciences et les arts.

On a déjà parlé de l’hydrogène dans le traité sur l'Eau. Ici l’on examinera plus en détail ses propriétés dominantes. Comme le carbone, on le range parmi les substances simples et élémentaires t comme le carbone aussi, il entre abondamment dans la composition d'un grand nombre de corps.

Si l’on place une certaine quantité de charlion dans un fourneau par où passe un courant d’air, et qu’une portion de ce charlion soit chauffée au rouge, la masse entière ne tardera pas à entrer en incandescence; elle émettra une lumière rougeâtre, qui deviendra plus blanche à mesure (pie l’air la traversera plus vivement , et elle répandra une chaleur considérable. Le charlion diminuera graduellement , et enfin disparaîtra tout à fait du fourneau, au-dessous duquel on ne trouvera qu’une petite quantité de cendres composées de matières incombustibles. Si le charlion avait été pur, c'est-à-dire s’il avait été du carlione, tout eût disparu, sans laisser de cendres.

Ce phénomène est un exemple de ce qu’on nomme feu. La chaleur et

4S« CHOSE? 1'Sl'ELLES.

I» lumière qui se sont développées pendant la marrhe de l'opération précédente, voilà ce qu’on appelle ordinairement le feu.

l‘our bien saisir ce qui a lieu dans ce cas, on doit considérer que, au fui et à mesure que l’air traverse le charbon, le gaz oxygène, qui forme la cinquième partie de l’air (voy. le traité sur l'Air), entre en combinaison avec le carbone pur. I n composé se fonne ainsi d’oxygène et de carbone. La formation de ce composé s’entoure d’une si grande production de chaleur que, non-seulement le composé lui-méme, mais le ehurbou dont il se dégage, sont portés à une température très-élevée.

Le composé ainsi produit porte le nom d’acide carbonique. Il en a été question dans le traité sur l'Air.

Comme l’air qui pénètre dans le fourneau est un mélange d’azote et d’oxygène, celui qui en sort, après que la combustion s’est faite, est un mélange d’azote et d’acide carbonique; car l’azote a traverse le fourneau sans y subir d’autre changement qu’une élévation de température, tandis que l’oxygène s’est converti en acide carbonique très-chaud.

Cependant plusieurs questions surgissent . amenées par cette explication même. Comment sait-on qu'une combinaison pareille a réellement lieu entre l'oxygène et le carbone ? Hans quelle proportion ees deux corps si» combinent-ils? Comment est-il constaté que l'azote, qui forme les quatre cinquièmes de l'air dont le fourneau est traversé, sort de ce fourneau sans altération?

Mil.

l our répondre d’une manière satisfaisante à ees questions, il sutlit de mettre séparément les deux constituants de l’air ordinaire en préseuce du carbone dans les conditions favorables à la combinaison, et de déterminer leurs poids avant et après le développement des phénomènes.

Voici une bouteille de verre. Elle contient seize grains de gaz oxygène, ltenversons-la sur du mercure, comme on l’a représentée ligure I, et introduisons-y , au moyen d’un (il de platine recourbé, un morceau de carbone pesant plus de G grains , supporté par une cuiller en platine. Dirigeons alors sur le carbone, à travers la bouteille de verre, les rayons du soleil concentrés par un miroir ardent. Le carbone s'enflammera sous l’influence de la chaleur solaire, et brûlera dans l’oxygène en jetant un •vif éclat. Quand la combustion aura cessé et que le gaz contenu dans la bouteille se sera refroidi, on pourra constater que le mercure a consent 1 , dans le col de la bouteille , exactement la position qu’il avait avant la combustion. Le gaz contenu dans la bouteille a donc le même volume

LE l’EU.

qu’auparavant. Néanmoins, il est aisé île prouver que ce n’est pas du tout le même gaz.

D'abord, si on le pèse, on trouvera qu’il pèse 22 grains au lieu île IG : et si l’on pèse le résidu non bridé du carbone, on trouvera qu’il pèse G grains de moins qu avant l'e\|>éricnce. lai conclusion de ceci est que G grains du carbone se sont combines avec les 10 giains d’oxygène primitivement contenus dans la bouteille ; mais que, en se combinant ainsi, le carbone n’a opéré aucun changement dans le volume du gaz.

Si l’on soumet aux épreuves ordinaires le gaz contenu dans la bouteille, on verra de suite que ce n’est plus de l'oxygène. Aucun combustible n’y brûlera; il sera impropre à l’entretien de la vie par la respiration. En résumé, on le trouvera identique au gaz nuisible nommé gaz suffocant (chokedampj, et tous les caractères chimiques du gaz acidr rarbonii/ue, il les présentera.

Si la même bouteille est remplie de gaz nitrogène ou azole, et soumise il une expérience semblable , le résultat ne sera pas le même. Les rayons solaires concentrés sur le charlmn le feront rougir encore , mais il ne brûlera pas, ni ne subira aucun autre changement. En éloignant de lui le foyer des rayons solaires, il se refroidira graduellement, et, lorsqu'on le retirera de la liouteille, il aura le poids qu’il avait avant d'y être introduit. On trouvera aussi que l’azote qui remplit la lamteillc n’a éprouvé aucune altération.

Il suit de là que le (ni produit, lorsque le carbone brûle dans l'air ordinaire, n’est rien autre chose que la chaleur et la lumière développées dans la formation de l'aride carbonique par la combinaison du carbone avec l'oxygène de l’air ambiant ; il s’ensuit encore que ces sulrstanccs se combinent dans les proportions de G parties en poids de carlione sur IG d'oxvgènc {ou, plus exactemenl, 0,0-1 ou G, I 2 carbone sur 10 oxygène;.

Dans le traité sur V liait, on a fait voir que l’hydrogène se combine avec l’oxygène dans la proportion d'une partie (en poids) du premier sur S du second pour former l’eau, et que, si la combinaison se fait dans une atmosphère pure ou il peu près pure des gaz, elle est instantanée et s'accompagne d’une explosion. Cependant, si la combinaison s’opère, comme il est possible, dans l'air ordinaire, les phénomènes seront fort différents.

Ainsi, qu’on introduise de l'hydrogène pur dans une vessie ou dans un autre réservoir, en ayant soin de lui ménager une petite ouverture pàr où

CHOSES l' SL' ELLES.

Ut

il puisse sortir ; si on approche de lui une lumière, il s'enflammera, l'as •l’explosion. 11 brûle tranquillement, en émettant une flamme jaune pâle, une lumière très-faible, mais une chaleur intense. Tel est l'effet qui accompagne la combinaison graduelle et continue de l’hydrogène, à mesure qu'il sort de l’ouverture, avec l’oxygène de l’air ambiant.

Pourquoi l’hydrogène, au moment de sa sortie, ne se combine-t-il pas avec l’oxygène de l’air, si l’on approche une flamme de lui? Pourquoi, lorsqu’il est une fois enflammé, n’est-il pas nécessaire, pour qu’il continue à brûler, de maintenir la flamme à son contact?

Pourquoi? on va le comprendre sans difliculté. Le gaz hydrogène a pour l’oxygène une atlinité ou attraction qui n’est pas ussez énergique pour déterminer leur combinaison à la température ordinaire. Mais lorsqu’on a considérablement élevé la tem|>érature de l’hydrogène, son attraction pour l’oxygène s’exalte à tel point qu'il entre immédiatement , spontanément, en combinaison avec lui. Or, qu 'arrive-t-il, quand on approche une lumière quelconque du jet d’hydrogène? Sa température s’accroît beaucoup, son attraction pour l’oxygène s’exalte par conséquent, et il entre directement en combinaison avec l’oxygène de l’air qui est en contact immédiat avec, lui dans le moment.

Mais comment, — lorsqu'on a éloigné la lumière qui d'abord a amené la combustion du courant d'hydrogène, — comment la combinaison se peut-elle poursuivre et la flamme qui en est la conséquence se maintenir? Ce fait s’explique par la quantité considérable de chaleur que produit la combinaison de l’oxygène et de l'hydrogène, l’ne fois que la mise en marche de la combinaison a été opérée par l’approche d’une lumière, l'hydrogène et l’oxygène développent eux-mémes, en se combinant, une chaleur intense; la portion d'hydrogène (au-dessous de celle qui est enflammée) se met en contact avec l’oxygène et l’hydrogène qui brûlent, reçoit d'eux une chaleur considérable, et se combine, comme celle qui la précède, avec une portion nouvelle d’oxygène. La chaleur dégagée par l’oxygène et l'hydrogène qui brûlent est partagée par la portion de gaz qui suit, une combinaison nouvelle et par suite un développement de chaleur se produisent, et toujours de même. Ainsi, la combustion une fois commencée, la chaleur nécessaire à son maintien trouve un aliment dans sa marche, dans ses progrès mêmes, et pour entretenir celte combustion, il n'est pas besoin, en conséquence, qu'une lumière soit toujours là.

lai continuité de la combustion du carbone, dans l’oxygène pur ou dans l’air ordinaire, s’explique de la même manière.

LE KEC.

tî.t

La combustion du carbone diffère de celle de l'hydrogène eu ce qu'elle a lieu sans production de flamme. Le charbon chauffe au rouge et toujours, cependant, à l’état solide, entre directement en combinaison avec l'oxygène de l’air environnant, et, comme l'acide carlionique qui se forme n’est un gaz ni lumineux ni visible, le carlwne disparaît. Mais, dans le cas de l’hydrogène, la chaleur produite par la combustion est tellement intense, qu’elle rend le gaz lui-même lumineux ; elle agit comme la chaleur intense qui élève au rouge ou au blanc une masse de fer. Lorsque le gaz devient lumineux, on l'appelle flamme.

La flamme n’est donc autre chose que la matière à l’état aériforme, gazeux ou vaporeux, portée à une chaleur si intense qu’elle est incandescente et qu'elle émet de la lumière, ni plus ni moins qu'une liarre de fer qu'on tire d’une fournaise.

Quel est le produit de la combustion.de l’hydrogène? On l’a déjà vu dans le traité sur I ’F.au; ce produit est de lu vapeur d’eau. Kxposéc au froid, ‘ cette vapeur se réduit à l'état liquide.

Qu’on tienne sur un jet d'hydrogène enflammé un vase de verre, comme dans la figure 2-, la vapeur aqueuse, résultat de la combinaison de l'hy-

Fic. î.

drogène avec l'oxygène de l'air ambiant, se condensera sur les parois intérieures du vase, en forme de rosée. A mesure que l’expérience avancera, la condensation deviendra plus grande, et si l’on place une tasse au-des-

CHOSES I SLELLES.

sous du vase, on pourra recueillir la vapeur d'eau qui tomlie par gouttes le long de ses parois intérieures.

Comme on l’a dit précédemment, les principaux constituants de tous les combustibles, employés au chauffage ou à l'éclairage, sont le carbone et l'hydrogène, et les produits de leur combustion sont, en conséquence, de l'acide carbonique et de l'eau, — eau qui se dégage sous forme de vapeur.

Rarement, toutefois, l’hydrogène se dégagea l'état pur. Le plus souvent, il est uni à une certaine dose de carbone et forme ainsi un compose gazeux, nommé hgilrogine carburé. Ce gaz bride avec une llammc lieaucoup plus blanche et plus lumineuse que celle de l'hydrogène pur. et, par suite, il est lieaueoup plus convenable pour l'éclairage.

La flamme doit sa blancheur et son pouvoir éclairant au carbone dont le gaz est chargé. O qui le prouvent - 'est que plus le gaz est chargé de car- • boue, plus la llainme est blanche et brillante.

Il y a deux espèces d'hydrogène carburé : l'un d'eux contient deux fois plus de carbone que l'autre. On appelle l'un hydrogène légèrement carburé ou protocarburé, et l'autre hydrogène très-corburé ou bicarburé, ou encore gaz olétiant.

Dans l'hydrogène légèrement carburé, G parties ou, pour parler plus exactement, G, 12 parties (en poids} de carbone sont combinées avec 2 parties d'hydrogène. L’hydrogène très-carburé contient deux fois cette proportion de carbone.

L'hydrogène légèrement carburé est, à volume égal, moins pesant d'un peu plus de moitié- qui* l’air commun. Pur, il n’a pas d'odeur, et il brûle avec une flamme jaunâtre læaucoup plus lumineuse que celle de I hydrogène pur. Comme l'hydrogène pur, il forme un mélange très-explosif lorsqu'il est combiné avec l’air commun, ou, plus exactement, avec l'oxygène de l'air commun, puisque l'azote n'a aucune influence sur le phénomène.

C’est ce gaz qui. sous le nom de feu grisou, produit accidentellement.

LE FEE

dans les mines de charbon, des explosions si désastreuses. En quantités considérables dans les tissures et les interstices des couches' de charbon, il en sort et envahit les chambres des mines. Comme il est plus léger de moitié que l’air ordinaire, il se rassemble d’aliord à la voûte des travaux. Après un certain temps, en vertu d'une propriété commune à tous les gaz, it se mêle avec l’air, et finit par s’y combiner dans une proportion qui lo rend explosif. Si alors on apporte une lumière, une explosion a lieu, et de là ces conséquences épouvantables pour les ouvriers qui se trouvent en ce moment sur le théâtre de l'accident , conséquences dont chacun a pu lire trop souvent les tristes détails.

C’est encore à ce gaz qu'on doit ces apparitions nommées Will o'tlie Wisp, Jacl; o'Ianthorn, ou feux follets, qui sc manifestent dans les terrains marécageux et les eaux stagnantes. Il est produit par la décomposition des matières animales et végétales, et, lorsqu'il s’élève des terrains ou des eaux en question, il s'enflamme spontanément.

Le fait est facile à vérifier ; il sullit de recueillir le gaz qui jaillit d'une

mare stagnante.

Dans ce dessein, prenez un de ces entonnoirs qu'on emploie pour décanter les liqueurs, et une Iwuteillc ou un verre à bière ; plongez celui-ci dans l’eau, et, quand il est plein, renversez- le sous l’eau et l’élevez au-dessus de la surface, en tenant son ouverture plongée «lans IVau. Introduisez alors dans cette ouverture l'entonnoir renversé sens dessus dessous, en ayant soin que le col de ce dernier entre dans la tiouteilic ou le verre; agitez l’entonnoir, et le gaz s'élèvera de l'eau en bulles qui viendront se rassembler dans la partie supérieure de la lmuteille ou du verre.

La tiguro 3 indique la manière de conduire cette expérience.

Le gaz une fois recueilli, on peut constater sa nature inflammable en approchant de lui une lumière, à mesure qu'il sort de la bouteille ou du

verre.

CHOSES l'SCELLES.

ut;

WH.

L'hydrogène très-cariniré brûle avec une flamme lieauroup plus blanche, beaucoup plus lumineuse. Son poids est à fort peu près égal à celui de l'air ordinaire, et, par conséquent, presque le double de celui de l’hydrogène légèrement carburé; de lit l'épithète de heary, pesant (heavtj rarhureltcd hijdroijen qui lui a été donnée.

Les produits de la combustion des deux espèces d'hydrogène carburé' sont de l’acide carlionique et de l'eau. L’acide carbonique résulte de la combinaison du carbone, et l'eau de la combinaison de l'hydrogène avec l’oxygène de l’air.

Ces points bien compris, on saisira vite les phénomènes auxquels donne naissance, dans tous les cas ordinaires, le feu ou la combustion.

L’espèce de combustible employée pour le chauffage, et que l'on connaît le mieux en Angleterre, c'est le charlton de terre.

Ce minéral, isolé des quelques ingrédients étrangers et incombustibles qu’il contient en faibles proportions, se compose de carlronc et des deux hydrogènes cari «très.

La proportion de cari «me varie, dans les différentes sortes de charbon, depuis 80 jusqu'à 90 pour 1 00, l'hydrogène depuis 3 jusqu'à ti pour 100, et le reste est de l'oxygène et de l'azote.

Dans le lourd charbon du pays de Celles nommé anthracite, la proportion du cariante est supérieure à 90 pour 100, et celle des deux gaz hydrogènes n'est que de 3 ou -i pour 100. Dans le charbon bitumineux du Northumlierland, la proportion du cariante est d’environ 87 pour 100, et celle de l'hydrogène de 4 à 6.

Lorsqu'un feu, composé d'un combustible pareil à celui-là, est convenablement allumé, et reçoit un courant d'air nécessaire à l'entretien de la combustion, le carbone se combine incessamment avec 1a proportion d'oxygène qu'il réclame, produit une quantité correspondante d'acide carbonique chauffé, et rend lu partie solide du combustible rouge et lumineuse. Au même moment , les deux gaz hydrogènes se combinant avec leurs proportions respectives d’oxygène, produisent de l'acide carbonique et de la vapeur d’eau, et rendent les gaz, à mesure qu’ils jaillissent du combustible, lumineux, ou, ce qui revient au même, les convertissent en flamme.

La tlainme sera peu brillante et bleuâtre, si une partie des gaz est de l'hydrogène pur; jaunâtre et un peu plus brillante , si ces gaz sont de

LE KEl\ I J7

l'hydrogène légèrement carburé; enfin elle sera lilanehe et très-brillante, si res gaz sont de l’hydrogène très-carbure.

Ainsi, tous les phénomènes que présente un feu de charbon ordinaire, — combustible élevé au rouge sans flamme, flammes légèrement bleues, et enfin brillantes flammes blanches sortant, le plus souvent, des fissures du charbon, — tous ces phénomènes se laissent pénétrer et s'expliquent, comme on voit.

On a montré que, dans la combustion, G parties en poids de carbone se combinent avec 16 parties d’oxygène , ou, ce qui est la même chose, I parti^avec 2 Va- On a fait voir aussi que, dans la combustion de l’hydrogène, 1 partie en poids de ce gaz se combine avec 8 d’oxygène. On peut facilement, avec ces simples données numériques, expliquer les effets d'un feu de charbon ordinaire sur l’air qui le nourrit et le soutient.

On trouve ainsi que, en brillant 10 livres avoirdupoids ( ou 4“, 530) de charbon, l'oxygène contenu dans 1 551 cubic feet (ou 43 mèt. cub. 759.914) d’air est complètement absorbé.

I'our tenir fraîche et pure l’atmosphère d'un appartement oit brûle un feu de charbon de cette espèce, il faudrait donc y introduire de l’air frais, à raison de 155 cubic feet (4 mèt. cub. 373.170) par chaque livre de charbon qui est brillé.

XXVlf.

Le bois est un combustible généralement employé, pour produire de la rhaleur artificielle, dans les pays où le charlton n'est pas aussi économique, aussi abondant qu'en Angleterre. Ce combustible, comme le charlton, se compose surtout de carbone et d’hydrogène dans des proportions différentes , selon les espèces de latis. Toutes les espèces de bois ont aussi, pour constituant, une proportion d’oxygène beaucoup plus considérable que le charbon.

Le bois, quand il est vert, renferme beaucoup d’eau. Dans la combustion d’un pareil bois, une grande partie de la chaleur développée s’absorbe dans l’évaporation de cette eau, ce qui le rend impropre au chauffage, ou du moins lui fait perdre une bonne part de scs qualités calorifiques. On devrait donc ne se servir du bois, comme combustible, que lorsque l’eau qu'il contient, ou la plus grande partie de cette eau, s'est évaporée. l*our le même motif, on devrait tenir le bois aussi peu exposé que possible à l'humidité.

lllOSES USUELLES.

Toutes les substances grasses, huileuses, visqueuses, sont combustibles, soit à l’état solide, soit à l’état liquide. Elles ont les mêmes constituants que le charlton et le Irais, mais combinés un peu différemment, et dans différentes proportions. U* plus grand nombre brûlent en jetant unellamme plus ou moins brillante : aussi les fait-on servir à l'éclairage artificiel.

I.es huiles de baleine, d’olive, de noix de coco, la cire, le spermaceti et le suif, sont des échantillons de cette classe de combustibles.

Quel que soit le combustible, quel que soit l’usage auquel on l’applique, soit à l’éclairage, soit au chauffage, il est évident, d’après les explications qui précèdent, que la combustion ne saurait ètic maintenue avec toute l’activité nécessaire, si le combustible ne reçoit pas la quantité d’oxygène dont il a besoin pour entrer en combinaison avec lui. Il faut donc, par un procédé quelconque, lui assurer cette quantité d'oxygène.

lai construction des grilles, des poêles, des cheminées, n’a pas d’autre but que d’assurer au combustible la somme d’air qui lui est indispensable. IMus il passe d'air à travers le combustible, plus est rapide et abondante la combinaison, plus la combustion est active et ardente.

Le courant d’air qui traverse une grille ordinaire est produit par le tirage de la cheminée. La colonne d’air enfermée dans la cheminée s’élève à une température plus considérable que celle de l’air extérieur, se raréfie, devient plus légère, à volume égal, que cet air extérieur, et proportionnellement plus élastique. Elle a, par suite, une tendance à monter pareille à celle de l’huile qui serait dans l’eau. A mesure qu’elle monte, l’air de l’appartement se précipite pour remplir la place qu’elle occupait, l’nc partie de cet air traverse le fond et le front de la grille, et une partie pénètre dans l’ouverture du foyer, au-dessus de la grille. Qu’on jette les yeux sur la figure 4 .

Le front ou face de la grille est AB, et le fond est BC, avec le cendrier au-dessous de lui. L’ouverture au-dessus de la grille est représentée par AI, et les lettres EFGH représentent le tuyau de la cheminée. La force ascensionnelle de la colonne d’air du tuyau est mesurée par la différence qui existe entre son poids et celui d’un volume égal de l’air extérieur. L’air qui remplace celui qui monte dans le tuyau envahit le fond BC, le front BA de ta grille, et l’ouverture Al au-dessus de celle-ci, ainsi que l’indiquent les

LE FEU. 129

(lèches. Les premières quantités d'air qui traversent le combustible en ignition lui procurent le gaz oxygène nécessaire à sa combinaison avec lui, et maintiennent ainsi la combustion. Ces

quantités d’air, après avoir traversé les ÜTTJ~ IPH'

interstices du combustible, et lorsque y \\ fpf;

l’oxygène ou une portion de ce gaz s’est ^

combiné avec le combustible, s’échappent 'j

]>ar le sommet de celui-ci, et présentent i m\

alors un mélange d’azote , d’une quantité

quelconque d'oxygène qui n’a pu se com- M\\ WÀ

biner avec le combustible, d’acide carbo- pii §Pç

nique et de vapeur d’eau. Cette dernière 1 résulte de la combinaison de l’oxygène avec le carbone et l'hydrogène du com-

bustible. I H

Tous ces gaz, s’échappant du combustible en ignition à une haute température, i »*

et se mêlant avec l’air froid qui pénètre || |pp ,

dans la cheminée par l'ouverture AI, don- p éjM

lient ii la colonne l’air du tuvau la chaleur É 4M-

et, par suite, la légèreté nécessaire à I en- W , pj

tretien du tirage. || 11 Mm

Lorsqu'on allume du feu dans la grille, si l’air de la cheminée possède la même jg

température que l’air extérieur, il sera

sans légèreté, sans élasticité ; aucun tirage \vt ' ' f t Æm

n’aura lieu. Presque toujours, dans ce cas, \ W'W *4

la cheminée fumera. On peut quelquefois usl? ^|§j§§p-

obvier à cet inconvénient en ouvrant les i

fenêtres, de façon il remplir l'appartement ,

d’air aussi froid que l’air extérieur, et plus ' ^ ^

froid, par conséquent, que l’air dont est

remplie la cheminée. Si ce moyen ne suffi- ^ W&mjffî

sait pas, il faudrait chauffer l’air du tuyau ' ■-

et produire le tirage nécessaire en intro- Fie. 4 .

duisant dans la cheminée un combustible quelconque en ignition (papier, menu liois, etc.).

On peut considérablement augmenter l’intensité du tirage à travers 1a grille, en fermant, soit partiellement, soit complètement, l'ouverture Al. Par ce moyen, on oblige la totalité de l’air qui doit remplacer celui qui monte dans la cheminée, à traverser la grille et le combustible qu'elle contient. Si la grandeur de l'ouverture Al est, par exemple, trois fois la gran- I- a

,30 CHOSES USUELLES

(leur «lu front et du fond de la grille, il passera ainsi à travers le combustible i gialre fois autant d'air qu'il en passait lorsque l’ouverture Al n'était pas fermée. Bien entendu, on suppose, dans les deux cas, que le tirage de la cheminée est le même.

Mais en fait, le tirage de la cheminée sera considérablement augmente. Car, tant que l’ouverture AI n’est pas fermée, l’air qui remplit la cheminée se compose d’un mélange de l’air qui traverse le combustible en feu, où il s’élève à une haute température, et d'une portion d’air beaucoup plus grande qui se rend dans la cheminée par l’ouverture AI; cette portion «l'air, étant froide, abaisse la température, et partant diminue l’élasticité ou légèreté de l’air de la cheminée. Mais lorsque la totalité de l’air qui traverse Al est contrainte, après qu’on a fermé celte ouverture, à traverser le combustible en ignilion, elle parvient à une température élevée. Comme cette température ne subit aucun aladssement par l’adjonction , l une portion quelconque d’air qui ne traverserait pas le combustible, la cheminée se remplit d’un air «huit la température est très-élevée et qui produit dans son tuyau un courant ascensionnel lieaucoup plus éner-

^Aiiisi, l'effet qui résulte de la fermeture de l’ouverture AI est de stimuler le feu non-seulement en contraignant à traverser ce feu la totalité de 1 air qui auparavant passi.it par l’ouverture Al, mais encore en augmentant le tirage de la cheminée.

On a vu, par ce qui précède, qu’un foyer ouv«>rt comme celui de la tigure 4 sert à deux lins : il chauffe et ventile.

^l.a totalité de l’air qui pénètre dans la cheminée (soit qu’il passe a travers la grille, soit qu’il passe par l’ouverture qui se trouve aiwlessus de cette grille), veut être remplacée par un volume égal <1 air frais venant du dehors; les interstices des portes, ou des fenêtres, ou d autres ouvertures pratiquées exprès, lui doivent livrer passage. La partir de l’air qui traverse la grille sert donc ii deux fins, au chauffage et à la ventilation . l.llc chauffe, en stimulant et en maintenant la combustion; elle ventile, en opérant dans l’appartement un vide dont un volume correspondant d’air frais doit s’emparer. L’air qui entre «lans la cheminée par l’ouverture au-dessus de la grille n’a aucun effet direct ou indirect sur le chauffage ; mais son cHet sur la ventilation est d’autant supérieur î. celui de l’air qui traverse la grille même, que la grandeur de l’ouverture au-dessus de la grille est supérieure à la grandeur des espaces ou intervalles des l»rres qui forment le front et I,, fond de cette grille ; en d’autres termes, plus l’ouverture est large et les barres ou tringles de la grille resserrées, plus le pouvoir ventilateur de l’ouverture est considérable; plus l’ouverture est étroite et les tringles de

la frrille espacées, distantes l'une de l’autre, plus le pouvoir ventilateur de l’ouverture est faible, restreint, l>orné.

Plus les appartements sont petits , bas , plus les causes de corruption de l’air y sont nombreuses, actives, plus la ventilation est nécessaire. L'air d’un appartement est privé de son oxygène et rendu impropre à la respiration par plusieurs causes. Chaque personne présente absorlic de l’oxygène en respirant. On a calculé qu’un adulte de taille moyenne absorbe environ 1 cubic foot (0 mèt. cub. 0-28.214) ou plus de 28 litres d’oxygène par heure, dans la respiration, et, partant, rend 5 cubic feet (0 met. cub. 141.070) ou plus de 141 litres d’air impropres à l’acte respiratoire. On a calculé aussi que deux Itougies absorbent autant d'oxvgène qu’un adulte. D’où cette conséquence que, pour tenir pur l'air d’un appartement, il faudrait que 5 cubic feet (ou 141 litres) d'air au moins par personne, et 2 7, cubic feet (ou plus de 56 litres) d’air par bougie, passassent, chaque heure, dans la cheminée ou par une autre ouverture et fussent remplacés, dans l’appartement, par un volume égal d’air frais.'

Les végétaux émettent de l’oxygène pendant le jour; ils eu absorbent pendant la nuit. Leur présence, pendant le jour, dans un appartement, est donc sans danger; mais, pendant la nuit, ils corrompent l’air, et l’on doit sévèrement les exclure alors, si l’appartement n'est pas parfaitement’ ventilé.

l : n appartement encombré de monde, éclairé par beaucoup de lumières, et, comme il arrive souvent, sans feu, ne tarde pas à se remplir d’un air où l’on peut constater l’absence d’une proportion notable, d’oxygène, et la présence d'un volume correspondant d’acide carbonique. A moins ’pourtant, ce qui est rare, que cet appartement n’ait d’autres ventilateurs que la cheminée. Il en résulte que les personnes délicates, spécialement celles dont les poumons sont faibles, éprouvent bientôt un malaise général et sont souvent atteintes de céphalalgie (mal de tète).

Quelques mots, maintenant, sur la flamme des lampes, des lumières en général.

Quand un flambeau est allumé, la chaleur qui se dégage à l'extrémité de la mèche fait fondre la cire ou le suif immédiatement au-dessous. Ainsi liquéfiés, le suif ou la cire sont attirés en haut, à travers les interstices de

CHOSES l'SL'El.LES.

la mèche, pal' la force qu'on nomme attraction capillaire. Lorsqu'ils sont en contact avec la llammc. ils entrent en ébullition et se convertissent en vapeur , laquelle s’élève au - dessus de la mèche. Comme cette vapeur a une température très-haute, et exerce une attiuetion puissante sur l’oxygène de l’air ambiant, elle entre en combinaison avec lui, et, devenant lumineuse, elle forme la flamme qu’on voit autour et au-dessus de la mèche. Dans l'intérieur de la llamme s'élève un courant incessant de vapeur, — vapeur émanant du combustible; — en dehors de la flamme, des courants d’air amènent sur sa surface l’oxygène qui produit la combustion et la lumière. La vapeur du combustible et l’oxygène, se rencontrant à la surface de la llamme, y entrent en combinaison, et la vapeur brûle.

Dans l’intérieur de la llamme, aucune combustion n’a lieu et aucune lumière n'est produite.

La ligure 5 représente la mèche et la flamme d’une bougie.

Dans l'intérieur de la llamme, ont voit des courants de vapeur combustible sortir de la mèche et se rendre sur tous les points de la surface de la llamme. las flèches qu'on remarque de chaque côté de celleci et en dehors de sa surface, indiquent les courants que forme l’air ambiant, courants résultant de la chaleur de la llammc.

L'oxygène , attiré par la vapeur combustible, dont la chaleur est intense, s’approche, se combine avec cette vapeur, et par suite alimente la combustion et produit la lumière. Les flèches qu’on remarque au-dessus de la llamme indiquent le courant d’air chauffé 1 , d’acide carbonique et de vapeur aqueuse, produits de la combustion, qui forment une colonne ascendante au-dessus de la flamme.

D'après ce qui vient d’être dit, on pressent que la partie lumineuse île la flamme est complètement superficielle. C'est vrai. La vapeur qui se voit dans l’intérieur de la surface enflammée, ne s’étant pas encore trouvée en

Fie. 3.

LE FEU

contact avec l'oxygène, et par conséquent n’ayant pu encore entrer en combustion, ne saurait être lumineuse. Il s'ensuit que la flamme, — considérée au point de vue exclusif de la lumière qu'elle jette, — est creuse ; ou plutôt c’est une colonne de vapeur combustible, dont la surface, étant la seule partie qui brûle, est aussi la seule qui soit lumineuse. A mesure que la vapeur en question s’élève de l’intérieur de la flamme, elle vient en contact avec l’oxygène de l’air, brûle, devient lumineuse, et forme cette colonne de lumière dont le diamètre va toujours en diminuant jusqu’à n'ètre plus qu’un point. La flamme demeure ainsi terminée par un point, jusqu’à ce que la totalité de la vapeur produite par la matière en ébullition que contient la mèche reçoive son complément nécessaire d’oxygène , et parvienne là. Klle perd promptement cette haute température qui la rend lumineuse, et la flamme s’arrête.

On a eu recours, dans différentes espèces de lampes, à plusieurs expédients pour augmenter l'étendue de la surface lumineuse de la flamme et l’intensité de la combustion. A cet effet , on a modifié la forme et la grandeur de la mèche, on l'a plus largement approvisionnée d’huile, on a fait passer, sur tous les points de sa surface, de vigoureux courants d’air.

La forme de mèche la plus usitée dans les lampes d’un pouvoir éclairent considérable est celle d’un cylindre creux, dont la circonférence varie de 1 inch (2 centimèt. .Vît») à 3 incites (7 cent. 617). Cette mèche tient , par sa base, à un petit anneau métallique mince, et descend dans le réservoir de l’huile par un espace compris entre deux tubes concentriques dont le diamètre esf différent. L’espace entre les deux tubes est un peu plus grand que l'épaisseur de la mèche. Cette dernière a de 2 à 3 incites (7 centimètres) de long, et se rend par l’intervalle susdit jusqu’à une certaine profondeur. L’intervalle communique avec le réservoir de l'huile, réservoir d'où l’on fait monter l’huile, soit au moyen d'une pompe mise eg mouvement par un grand ressort et par des rouages (lampe Carcel), soit au moyen d’un ressort spiral (lampe à modérateur), soit nu moyen de la pression de l’huile contenue dans un réservoir au-dessus du niveau de la mèche, comme dans les vieilles lampes anglaises, nommées tinuinbral lumps , et une foule d’autres encore construites d’après le même principe.

La flamme qui sort d’une mèche comme celle qu’on vient de décrire est évidemment cylindrique et creuse; elle veut être alimentée d'air à sa surface extérieure comme à sa surface intérieure. On maintient un courant d’air au contact de la surface intérieure de la flamme, en descendant dans le l)ec le plus petit des deux tubes, entre lesquels se trouve la mèche, et en le laissant en communication avec l’air extérieur. L'extérieur de I:k flamme est exposé à l’air et produit des courants par sa propre chaleur,

*31 CHOSES USUELLES

de la même façon que les eounints, précédemment décn'ts, qui environnent la llamme d'une chandelle ou d'une lamine.

Mais dans les lampes à bec cylindrique, ces coui .uits , à la fuis extérieurs et intélieurs, reçoivent un accroissement considérable d'intensité par l'addition d'un tuyau de verre d'une certaine hauteur, et dont le diamètre intérieur excède un peu le diamètre extérieur delà mèche. Ce tuyau, ouvert à sa base, et enfermant une coloune d'air d'une hauteur égale à la sienne, agit sur la combustion de la lampe absolument comme une cheminée oïdinaire sur la combustion du charbon ou du bois dans une grille. L’air qui pénètre par le fond, entre le tuyau et le bec, s’élève en formant un courant cylindrique autour de l’exlétieur de la mèche ; puis, venant en contact avec la surface extérieure de la vapeur combustible qui sort de l'huile, il l enllammc à cette surface. En même temps, la colonne d’air qui monte par le tube intérieur venant en contact avec la surface intérieure de la vapeur, l'enflamme de la même façon. C’est ainsi qu'un mince cylindre de vapeur d'huile, — vapeur qui sort et s'élance de la mèche, — est maintenu dans un état de combustion ardente, constante, sur ses surfaces intérieure et extérieure à la fois.

La force de ces courants , extérieur et intérieur, dépend de la légèreté de la coloune d'air contenue dans le tuyau de verre et s’étendant à une hauteur considérable au-dessus de ce tuyau. L’air, quand il a Frc. o.

franchi la flamme de la lampe, ayant une

température très-élevée , donne nu tuyau une chaleur intense. La colonne d'air qui s'y trouve, étant ainsi chauffée, monte k une hauteur considérable au-dessus du tuyau avant d’être refroidie et ramenée à la température de l’air ambiant. La force du tirage qui maintient les courants au- » tour de la flamme est donc déterminée par la différence entre le poids de la colonne d'air (qui s’étend depuis la base du tuyau jusqu'à cette hauteur

LE FEU

«u-dessus de lui, où la température de la colonne ascendante devient égale à la température de l'air extérieur) et le poids d’un volume égal de l’air extérieur.

Cette explication de la combustion de l'huile dans un bec* cylindrique se comprendra plus facilement si l'on se reporte à la figure 6."

CC représentent le tulie intérieur; AA, le tube extérieur. La mèche est entre ces deux tubes. L'huile parvient à la mèche dans l’espace qui se trouve entre eux. CH, CH indiquent le tuyau ou verre de la lampe, lequel est ouvert il sa base liB. L'air monte, comme le marquent les flèches, entre C et H et I) et A, et vient au contact de la surface externe de la llamnie, et il s’élève à travers le tulie intérieur CC, de manière à entrer en contact avec la surface interne de la llamnie, comme les flèches l’indiquent également. La flamme cylindrique, qui s’élève delà mèche, est représentée par AMCN, et la direction de la colonne ascendante par des flèches.

NOTES