CHALEUR

Solaire.

De la lampe à modérateur.

De la lampe Locatelli.

b^une lame de cuivre noircie à une température inférieure à 400.

D'une lame de cuirre noircie à 150.

Aripr

Métal des miroirs. .

o,as

âtem . • . . * . .

Argent plaqué très-

Ponvoirt absorbants des corps mats. — Si les substances athprmanes dont on veut déterminer le pouvoir absorbant jouissent de la propriété de diffuser la chaleur, et si la température de la source est extrêmement élevée, on déterminera encore par les procédés que nou<? avons donnés le rapport qui existe entre la quantité totale de chaleur disséminée autour du point d'inci*dence et celle qui composait le faisceau incident total. On retranchera ce rapport de l'unité, et le reste sera le pouvoir absorbant cherché.

En opérant ainsi, nous avons trouvé que pour la chaleur solaire transmise à travers une lentille les pouvoirs absorbants de ta céruse, du chromate de plomb et de la poudre d'argent ont^ dans le cas de l'incidence normale, les valeurs suivantes :

CUALBUR âOLAIRK.

Incidence normale.

MOUS OBB lUBSTAMCSS.

POUVOIRS abfurtMUlU.

g s. HbTBODK GéNéRALB.

D'après ce premier ensemble de résultats on voit que, eonfor* mément à l'assertion de la page précédente, beaucoup de questions relatives à l'absorption de la chaleur par les corps atbermânes peuvent se résoudre à l'aide de déterminations de pouvoirs réflecteurs ou diffusifs. Il faut, toutefois, remarquer que la détermination d'un pouvoir diiïusif, lorsqu'elle est possible, est une opération longue et pénible, et beaucoup plus sujette à erreur que celle d'un simple pouvoir réflecteur. Nous avons donc cherché une méthode qui permit de mesurer directement le pouvoir absorbant des corps pour la chaleur, et nous allons la décrire sous la forme k laquelle nous nous sommes arrêtés; nous nous attacherons à faire voir comment cette méthode se lie aux autres questions que nous avons déjà posées et résolues, touchant les échanges de chaleur entre différents corps placés dans une enceinte à température invariable.

E&potStloB théorise. — Supposons que dans une enceinte noircie à température t on place une source dénuée de tout pouvoir réflecteur et un thermomètre ayant un pouvoir émissif quelconque. Soit o> f (T) la quantité totale de chaleur qui, dans Tunîté de temps, vient de la source au thermomètre, a le pouvoir absorbant de celui-ci pour la chaleur de la source , e son pouvoir émissif aux températures basses, et son pouvoir absorbant pour les rayons qui cheminent dans Tenceinte à la température de Texpérience. Sous l'influence du rayonnement de la source, le thermomètre s'échauffera et atteindra une température stationnaire supé*

m FOUVOlHtt AttSOaBANTS.

rieureà cello do ronceint*^; so t alors e/*(Ô) la quantité tol^le de chaleur qu'il émet dans 1 unile (ie temps, et //i ( 6 — ^) ce qu'il perd par le contact de l'air dans le môme iolervalle; l'équation d équilibre sera :

^afi-ïi + (t - a'f(t) = em + m (• - 0,

OU bien :

"[/■(T) fm + ia-u'}f{t) = ~ [ef{%) - «Y(|) + «(♦ - 1)1.

Lorsque le terinti ^a — a' ,/'{() sera négligeable p4ir rapport à a[/"(T) — AO]ï ^Gtte équation se réduira à

Si I on vient à changer l'état de la surface du thermomètre, (i, Bj a', m pourront changer, et l'équation deviendra :

«. [^T) - m J = — [*. - rW + ». - 1)1.

Les premiers membres de ces deux équations sont entre eux comme a et «j. Le rapport des seconds membres est celui des vitesses de refroidissement du thermomètre dans ses deux états de surlace, et aux températures 6 et ô| ; si donc Ton appelle V el \\ ces vitesses, on aura :

D'après cela, pour déterminer le rapport des pouvoirs absorbaotâ de deux substances pour la chaleur d'une source déterminée, on expose dans des conditions identiques un môme thermomètre, successivement recouvert des sut)staDces à essayer, à l'action de cette source ; on détermine les excès de température (• — I) et (6 j — <) qu'il atteint dans les deux cas, et l'on prend le rapport des vitesses de refroidissement Y et V| qui répondent à ces excès.

Marcha des «périeno— . — Nous avons déterminé, par la

méthode que nous venons de faire connaître, les rapports des pouvoirs àbsorbants des corps à celui du noir de fumée, et nous

POUVOiaS ABSORBANTS. tiil

pensons que les réâuilals auxquels aous sommeâ arrivés peuvent i^tre regardés comme les valeurs numériques des pouvoirs absorbants absolus. Le noir est en effet complètement dépourvu de pomoir rôflecleur régulier, et, d'après nos expériences, il ne paraît diffuser qu une quantité de chaleur tout à fait insensible, quelle que soit la nature du rayon incident.

Le thermomètre dont nous faisions u:«age était toujours placé dans une position bien déterminée, un peu au delà du foyer d'une lentille qui concentrait sur lui les rayons dont on étudiait Tabsoi^tîon; il était très-sensible, et ses indications étaient lues, à distance, à l'aide d'une lunette mobile le long d'une règle verticale. On pouvait donc déterminer très-sûrement et l'excès final de température qu'il prenait sous Taction des rayons inci* dents, et la vitesse avec laquelle il se refroidissait pour cet excès de température lorsqu'on venait à supprimer l'action de la source.

Nous avons pris successivement pour source de chaleur: 4<» le soleil ; S* une lampe à modérateur. Voici les nombres qui résultent de nos déterminations :

TABLEAU DES POUVOIRS ARSORBANTS I) B T E R M I N K S D I R C Cl H M b. .N 1 .

Nom* Aêê tntMtMieM.

Blanc de cérase...

Or battu en feuilles.

Argent en feuilles.

alMetiMnts.

CHALEUR ItOLAIRB TOTALE. |

CBALIUB DB LA LAIII»!;.

Nom*

des tttbfltettMf . .

alMOtlisiile.

Noir de platine

Pour pouvoir préciser rigoureusement la direction des rayons incidents à laquelle se rapportent les pouvoirs absorbants déterminés par cette méthode, il faudrait substituer un thermomètre plat au thermomètre sphériqne que nous avons employé. Nous

POUVOIRS ADSORBANTS.

avons, en effet, fait construire des thermomètres de cette espèce. On trouvera dans notre mémoire la discussion de quelques-uns des résultats qu'ils nous ont fournis.

DîtooMÎoa da procédé âm LeiUé. Gat oà il est «ppliedUe. ~ Les raisonnements qui établissent la légitimité de la méthode h Taide de laquelle nous avons déterminé les pouvoirs absorbants des corps pour la cbaleur montrent en quoi est fautif le procédé adopté par Leslie dans Tétude de l'absorption.

Laslie suppose que le rapport désigné aux pages précédentes

a V par — , au lieu d'être -égal à celui des vitesses sp , est égal à

«1 Vf

celui des excès ~" ce qui ne serait vrai que si Ton avait

e = a\ ~ a',, e= m= m^. En général, la condition e — n'est pas remplie: c'*est pour r^la que les méthodes citées sont le plus souvent inexactes. Une expérience facile à répéter montre à quelles erreurs pourrait conduire ce procédé ou ceux qui n'en sont que la reproduction.

Si i on expose successivement dans l air et dans un vide trèsapproché, au rayonnement d'une même source incandescente, un thermomètre différentiel ayant Tune dp <e« boni*'- Horées. l'antre couverte de blanc de céruse, on voit Tindex indiquer, par sa position finale, que la boule revêtue d'une feuille d'or s'échauffe plus que l'autre dans le vide, et moins qu'elle, au contraire, dans l'air.

Le thermoacope qui nous servait dans ces expériences avait ses deux boules voisines Tune de l'autre, et séparées par un petit écran métallique noirci qui interceptait leur rayonnement réci* proque. Cet appareil, placé sur la platine d'une machine pneu- matique, était recouvert d*une cloche à robinet. On commençait par faire le vide, et Ton attendait que l'équilibre de température fût rétabli. Quand les deux extrémités de la colonne liquide étaient bien fixes, on déterminait leur position, puis on faisait tomber sur le thermoscope les rayons d^une forte lampe, en s*ar> rangeant de manière que les boules fussent symétriquement placées par rapport à l'axe du faisceau. Lorsque Tétat final était atteint, on rendait Tair en ouvrant le robinet de la cloche, et Ton procédait è la deuxième observation sans changer aucunement les positions des différentes parties de Tappareil.

Les différences dont nous signalons ici Texistence sont considérables, et il est vraiment curieux de voir un corps qui réfléchit 0,96 de la chaleur incidente s^échauffer dans le vide plus que le blanc de céruse, dont le pouvoir émissif, jus-