ÉTUDE DE M. H. HELMHOLTZ SUR LA REGÊLATION

La théorie de la regélation de la glace a donné lieu à des discussions scientifiques entre MM. Faraday et Tyndall d’un côté et MM. J. et W. Thomson de l'autre. Dans ma leçon, j’ai admis la théorie de ces derniers ; je vais donner les raisons qui me l’ont fait choisir.

Les expériences de M. Faraday prouvent qu’une pression très-petite , — môme celle que produit la capillarité sur la couche d’eau qui se trouve entre deux morceaux de glace, — suffit pour unir ceux-ci. M. James Thomson a déjà fait remarquer que, dans les expériences de M. Faraday, la pression qui unit les deux morceaux de glace ne fait pas absolument défaut Je me suis assuré, de mon côté, par des expériences, que cette pression peut

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être excessivement petite. Il faut cependant remarquer que, plus la pression est faible, plus il faudra de temps pour que la soudure des morceaux de glace ait lieu. Dans ce cas, les ponts de glace qui relient les deux morceaux sont très-étroits et se brisent aisément. La théorie de M. J. Thomson explique facilement ces deux phénomènes. En effet, lorsque la pression est peu élevée, la différence de température entre l’eau et la glace devient trèsfaible, et les couches d’eau qui sont en contact avec les parties comprimées de la glace ne perdent que très-lentement leur chaleur latente : il leur faut donc nécessairement un temps très-long pour se geler. On doit aussi remarquer que les deux surfaces de glace en contact ne peuvent pas être considérées comme absolument planes; sous une faible pression, qui ne peut pas modifier leur forme d’une manière sensible, les deux morceaux ne se toucheront donc, pour ainsi dire, que par trois points. Concentrée sur des surfaces de contact si petites, la pression totale, quelque faible qu’elle soit, pourra produire une pression locale suffisamment grande pour faire fondre une petite portion de la glace et regeler l’eau ainsi formée ; mais les points de soudure n’occuperont qu’une très-petite surface.

Lorsque la pression est plus forte, les formes des morceaux de glace comprimés peuvent mieux se modifier et s’adapter, les points en contact fondent plus rapidement; nous constatons des différences de température plus grandes entre la glace et l’eau : par suite , les ponts se forment plus vite et deviennent plus larges.

Pour faire ressortir cette action lente, produite par de faibles différences de température, j’ai fait l’expérience suivante : J’ai rempli à moitié d’eau un ballon de verre à

col effilé, j’ai fait bouillir de manière à chasser tout l’air contenu dans le ballon, enfin j’ai fermé au chalumeau pendant l’ébullition. Après le refroidissement, le ballon est vide d'air, et l'eau qu’il contient n’est plus soumise à la pression atmosphérique. Dans ces conditions, l’eau enfermée dans le ballon peut être refroidie considérablement au dessous de 0 degré avant qu’il ne commence à s’y former de la glace; mais une fois que la solidification a commencé, elle se poursuit même à la température de 0 degré. J’ai donc placé d’abord le ballon dans un mélange réfrigérant jusqu’à ce que l’eau ait été transformée en glace; j’en ai ensuite laissé fondre lentement à peu près la moitié, en maintenant le ballon dans une atmosphère à -f- 2 degrés.

Le ballon, dans lequel un morceau de glace nageait sur l’eau, fut ensuite complètement entouré d’un mélange d’eau et de glace. Après une heure environ, la glace intérieure s’était fixée par la congélation sur les parois de verre du ballon. On l’en détachait en secouant le ballon, on remettait celui-ci dans le mélange, et, après chaque expérience, la glace était de nouveau adhérente aux parois. On maintint le ballon pendant huit jours dans le mélange à 0 degré. Il se forma au fond du ballon des cristaux de glace très-réguliers et très-nets, qui croissaient trèslentement. C’est peut-être là la meilleure méthode à suivre pour obtenir des cristaux de glace bien formés.

Ainsi, pendant que la glace extérieure, qui se trouve sous la pression d’une atmosphère, fond peu à peu, l’eau intérieure dont le point de congélation, par suite de la moindre pression, s’est élevée de 0®, 0075, donne naissance à des cristaux de glace. La chaleur enlevée à l’eau dans cette expérience était obligée de traverser toute l’épais-