MANU£L

corps, les causrs perturbatrices que j'ai signa^ lies dans mon mémoire , n'ont pas la même influence qne dans les solides étales liquides; et qae^ par conséquent , les cfaangemens de volome , pro* cluits par l'action de la chaleur sur Tair et les gaz y

Îr sont dans une indépendance plus immédiate de a force qui les occasionne. Il est donc très probable qae le plus grand nombre des phénomènes relatifs à la chaleur se présenteroBt sous une forme jylus simple, en mesurant les températures sur ufi thermomètre à air.

Je suis d'accord avec les chimistes français rela- ' tÎTement à ces remarques, et je pense qu'elles-fiirent justifiées d'après ces considérations qui les déterminèrent à employer l'échelle d'un thermo* mètre à air dans leurs recherches subséq/àentes^ qui forment la seconde partie de leur méomire sur les lois de la communication de la chaleur.

Le terme d'ébullition du mercure , mesuré par un bon thermomètre à air, est, suivant MM. Petit et Dulong, à 35o degrés contigrades; or, le thermomètre de Crighton indique ce même terme à 347^ centigrades , ce qui ne*dimre que de 3<» cen* tigrades dans cet intervalle si considérable de l'échelle. On voit donc, ainsi que je l'ai fait remar* i quer dans mon mémoire, qu'il s^tablit entre les dilatations inégales du mercure ^t du verre , et la masse diminuant de mercure restant dans le tube à mesure d'élévations de température , nne compensation au moyen de laquelle le mercure devient dans le tube thermométrique un liquide conTesable pour indiquer d'une nranière certâine les aécroissemens de calorique sensibles. D'après toutes les expériences qui ont été faites avec soin sur ce sujet , on peut considérer la dilatation appa* rente du mercure dans le verre , comme étant d un soixante-troisième de son volume par chaque élévation de zoo degrés centigrades, entre o et 35o^

eenfigrades , on dans qd intervalle de sept fois 5o^ centigrades. Il s'ensuit qu'au total , la dilatation' apparente dans le verre de o à So^" centigrades ^ est d'enTiran jo^g centigrades. Si dpnc on plonge le thermomètre tont entier, la tige et la bonle, dans du mercure bouillant, il indiquera 10,9 centigrades de plus que par rimmersion de la boule seule dans 1^ liquides chauffés; mais alors, en faisant abs* traction, dans ce cas, de l'indication en pins, celle de l'échelle du thermomètre à mercure ordinaire , s'il est bien exécuté, se trouvera être justement l'indication de température, par un ther* momètre à air, corrigée de la dilatation du verre qui le contient. Il en résulte donc qu'on peut considérer un thermomètre à mercure, lorsqu'il est bien fait , comme un moyen suffisamment exact pour mesnrer la température.

2i« De la distribution de la chaleur.

Ce chapitre se divise naturellement en deux par» ties. La première comprend tes modes de distnha« tion, oii les lois de refroidissement, et «de la communication de la chaleur parmi les substances aériformes, liquides et solides; la seconde a pour objet le$ chaleurs^pécifiqnea de corps ^divers , à la mém^ température 9 on à des températores diffiâ»

rentes.

Les premières vues relatives aux lois de la communication de la chaleur, se trouvent consignéesy dans les opuscules de Ne^on. Ce grand physieien admet à priori^ qu'un torps échanffé, soumis A une cause constante de refroidissement , telle que l'action d'un courant d'air uniloi uie, doit perdre, dans chaque instant, une quantité de chaleur proortionnelle i l'exc^ de sa température sur celle e l'air ambiant; et que, par conséquent, ces pertes de chaleur ^ dans des intervalles de tempé^ égaux

et su<îc^96ift , doivent fonber une progression géo« métrique décroissante.' Quoique Martine eût si-

Ênalé depuis long-temps, dans ses Dissertations sur I chaleur 9 Tinexactitude de la loi précéiente, inexactitude qui , en effet 9 ne pouTait édiapper à' personne, et qui me frappa dans une circonstance où j'observais le refroidissement progressif d'une

Sphère d'huile à a6o degrés centigrades; cependant 9 la proposition a'eat propagée d'un ouvrage systématique à Tautre ^ sans contradiction.

'Erxleben prouva égâlement, par des observations très précises » que la déviation de la loi sup-

{)osée, augmente de plus en plus, à mesure que 'on CMsidère de plus grandes différences de tem« 1 pérature ; et il en conclut qu'on commettrait des erreurs graves , si l'on étendait cette loi fort audelà des limites de température entre lesquelles elle a été vérifiée. Cependant , depuis ^ M. Leslie^ dans ses ingénienifeB reeherdies sur la dialeur , a fait de cette loi la base de plusieurs déterminations qui , par cette même cause , se trouvent in exactes ^ aiurà Que l'ont prouyé MM. Petit et Dulong , qui sont a la fih jparvenus 9 d'une manièro savante, à reconnaître la véritable loi.

Lorsqu'un corps se refroidit dans le "vide , sa# chaleur se dissipe entièrement par voie de rayonnement. Lorsqu'il est placé dans i'air ou\dana tput autre fluide , son refroidissement devient plus ra-* pide, la chaleur enlevée par le fluide s'ajoutant alors à celle-ci, qui se dissipe par rayonnement. Il est doue naturel de distinguer ces deux effets ; et comme, suivant toute probabilité , ils sont aasu» jétis à des lois différentes, il convient de les étudier isolément.'

MM. Petit et Dulong se servaient, dans cette recherche de la loi du refroidissement , de theru momètret à mercure , dont les rélierraira avaient 4^ a & 6 centimètres de diamètre , ce dernier con-^

Iwalkt envmm trou liym { i^36o} de mercare.

Ils avaient trouvé , par des expériences prélimi*

naires , que le rapport de la vitesse de refroidissement n'était point affecté par la grandeur du aréseryoir, et que la loi de refroidissement est la même 9 comparativement an mercure , avec Tean , ralcool absolu et l'acide sulfurlqne , daus une limite de température de 60 à 3o degrés centigrades; de manière que le rapport de la' vitesse de refroidissement entre^6o et 5o, et entre 40 et 3o degrés 9 était sensiblement le même. En observant le refroi*dîssement de Teau dans deux sphères, l'une de fer-blanc 9 et l'autre de verre, remplies l'une et Tautrc de ce liquide 9 ils reconnurent que la loi de refroidissement est plus rapide pour la sphère de fer^blanc que pour la sphère de verre, aux températures au-dessous de celle de l'eau bouillante;, mais, par une circonstance fortuite très remarquable,,un effet 'contraire se produit dans les corpsohanflTés à de hautes températures , alors la loi de refroidissement dans la sphère de fer-blanc devient la moins rapide. 11 s'ensuit généralement que celle des derçoL lois qui est la plus rapide dans la partie s de L'écheUe, devient an etoMme la

. i^oins rapide dans les températures élevées. I ^ M. Leslie n'obtint, disent MM. Petit et Du- |i long f des résultats si peu exacts que ceiix jpar lui ^"^^Çannoncéa sur cette question, que pàrce qnUl "«^avait. pas fait ses expériences de refrdidissei^^ sur des corps chauffés à des températures élevées. » • MM. Petit et Dulong terminent leurs expériences

1>réliminairest en examinant le wfeo i d is i i ^ g l i ^^ 'eau dans tvois vAses de fer^îblano de taèmé èapa^ cité, le premier sphérique, le second et le ti^oi» sième cylindriques ; et cet examen nous apprend '^^e la loi de refroidissem^t M'est point aitecjié^. ';%er.ki forme du vase«./ - V

%Jje$ teçkéf^a sur le rëftwdisiiaiMat. dm^

DigiJized by Gopgle

vide furent faites avec un ballon vidé d'air^ et I'or calcula la compensation à faire pour la très petite quantité d'air restée dans le ballon. La séi'ie qui

suit fut obtenue avec le ballon lorsqu'il était entouré de glace. ^

xces de température

du thermomètre Vitesses correspondantes

. sar celle ilu ballon». de refroiduiemeot»

Cent. Cent.

aao 8,8ï

aoo 7,40

lao 3,02

première colonne contient les excès de tem-, pérature du thermomètre sur celle du hallon^

c'est-à dire les températures elles-mêmes, puisque le ballon était à 0°. La seconde colonne renferme les vitesses correspondantes de refroidissement calculées et corrigées ; ces vitesses sont les nombres (le degrés dont la température s'abaisserait dans le vide pendant une minute. Cette première série , fait voir clairement l'inexactitude .de la loi géométrique de Richmann; car dans cette loi^ la yitésse éë refroidissement à aoo» devrait être double de celle qui correspond à 100; tandis que nous la trouvons être comme 7,4 à a,3 » Qu plus que triple ; et de même, en comparant les pertes de clialeurà 2140^, et à 800 d'excès, on trouve la première environ six fois plus grande, tandis que, suivant la loi de Richmann , ejle devrait être seulement triple. On a déduit des expériences ci*dessus, et

4^ quelques ^ntre» analogues » la loi suivante.

BB GHimE*. 49

Lorsqu'un corps sb refrouUt dans une enceinte vide, et entretenue à une température constante, la vitesse du

refroidissement ^ pour des excès de température en pro» gression arithmétique , croit comme les termes d'une pro^ grtssion géométrique diminuée d'un nombre constant, ou en langage algébrique, l'équation qui suit contient la loi du refroidissement dans le yide :

6 est la température de la substance entourant IcTÎde, et f celle du corps chauffé au-dessus de la

première.

Le rapport a de cette progression est facile à trouver pour le thermomètre dont le refroidisse* ment a été observé ci^dessus ; car lorsque fi aug« mente de so^ , t restant le nMme , la vitesse du refroidissement se trouve multipliée par i,i65, Bombre qui est la moyeune entre tous les rapports déterminés par rexpérience. On a donc :

ao .

Il ne reste plus maintenant , pour vérifier Texactitnde de la loi précédente , qu'à la comparer aux différentes séries contenues dans le tableau rapporté plus haut. Dans le cas oîM'enceinre environnant le vide était à op^ il faut faire 172 = 2^037;

"Hîar m— — ^ — , et « est un nombre intermédiaire } log. a

ou a alors ¥ = 2,0^7 (a — i).

Excèiile température

thermomètre , Vâleuri obseivées de V/ Valeurs calculées de V . •0 TalcuTi deT.-

' a4o<> , io^?B9 100,68

aoo 7,40 7,34

iSo 6 6 ,o3

Excès <le température

^ éa Ibennometre , Valeurs observées de V, Valeurs calculées de V.

•n Takan de T.

110 3 ^oa 3 ,oS

Les lois du refroidissement dans le vide étant connues, rien n'est plus simple que de séparer du refroidissement total d'an /corps environné d^air ^ on d'an antre ga'z, la portion de Teffel doe au contact du fluide. Il suffit évidemment pour cela de retrancher des vitesses de refroidissement réelles, celles qui aiiraient lieu si, toutes choses égales d'ailleurs, le corps était placé dana le vide. Cette soustraction peut aisément s'opérer , maintenant que nous avons une formule qui représente cette vitesse avec une^grande précision et pour tous les cas possibles.

On peut aédttire d'un grand nombre de C^mpay raisons ejtpérimëntales la loi suivante : f

La vitesse de refroidissement d'un corps y due au contact seul d'un gaz , dép/end, pour un même excès de température, de ia densité et de la ten^éreture dm fluide; mais eetêe dépendance est telle , que la wtesse du refroidissement reste la même , si la densité et la tem^ pérature du gaz changent de manière que l'élasticité reste constante.

Si nous appelons P le pouvoir refroidissant de l'air sous la pression ce pouvoir deviendra P ( i|366) à la pression a/; P ( i,366) ' «à la prea-

sion Ap^et enfin , à un^ pression p % ^VL serait P (1,366)''. D'où ^=(£.'^'4^, On trouverait pa-

rdllement pour l'hydrogène p=:f^^ * .

X)K CHIUIE. * . 5l

Pour Tacidè carbonique , Teuposant serait o^Stj^

et pour le gazoléûant o,5oi ; tandis que celui pour Tair est comme on voit o,45. Ces trois derniers ^ nonubres dif£érant peu de o^S^ on peut dire qne^ dans les gaz auxquels ils se rapportent , le pouToir refroidissant est à peu près proportionnel à la ra* cine carrée de l'élasticité. « Si l'on compare, ' disent MM. Petit et Dulong^ la loi que nous Tenons d'énoncer, aux 'lois approximatives de MM. Leslie et Dalton , on pourra juger de l'erreur dans laquelle les ont entraînés l'inexactitude des suppositions qui servent de base à tous leurs caU cuils 9 et le peu de précision qi^ comportent les procédés dont ils ont fait usage. « Mais pour œs discussions il faut avoir recoui'S au mémoire même.

M. Leslie est le premier qui ait examiné avec soio rinfluence de la nature de la surface des corps • BUT ia distribution de la chaleur , ce qu^on appelle ordinairement le rayonnement du calorique. Pour mesurer avec précision l'effet de celte influence, M* Leslie imagina, un instrument particulier, auquel il donna le nom de thermomètre différent tiel ; il confd»te dans un tnhe de Terre reoouxhé clans la forme de la lettre et terminé à chacune de ses extrémités par une boule de verre creuse. Le calibre du tuhe est de la force environ de celui des gros themomètres , et les boules ont 8 millimètres de diamètre et aunlelè. Avant de fmner hermétiquement l'instrument, on y introduit une petite portion d'acide sulfurique teint en rouge avec du carmin. Il faut une certaine dextérité dans cehii ff opère avec ee thermomètre , pour . faire arriver le liquide à la partie supérieure de Tune des tiges , et l'y maintenir en repos immédiatement au-dessous de la boule» A cette tige est attachée une édielle divisée en loo parties» et l'instrumeait est alors fixé droit , au moyen d'un peu de ciment, sur up socle de bois. Si Ton applique le doigt ou

tout autre corps quelconque plas chaud que Pair

ambiant sur Tune de ces boules, Tair contenu dans rintéi ieur de la boule s'échaufft?ra , et en se dilatant, il sortira en partie de la boule , pressant . et poussant devant lui le liquide teint*, L'effet de cette dépression observé et mesuré en degrés sur Téchelle , indiquera la différence de température des deux boules. Mais si Finstrument est simplemetit transporté V sans toucher ni l'une ni Tautre des bonite ^ d'un air plus chaud dans un air plu» froid , ou d'un air plus froid dans un air plus cbaud, ou enfin dans un milieu quelconque, il ne sera point affecté , parce qu'alors l'égalité de con*traction ou de dilatation de Tair renfermé dani; Tune et l!autre boule , maintiendra l'équilibre du liquide dans la tige. Ce thermomètre ain^^ indé«pendant des fluctuations du milieu environnant 9 s'adapte bien à la mesure des émanations calori-» fiques de surfaces différentes rassemblées par con* vergence, au moyen d'un réflecteur concave sur Tune de se s boules. Le docteur Howard a décrit^ dan& le seizième numéro du Journal 0/ Science, un thermomètre différentiel de son invention 9 * qu'il imagine devoir présenter quelques avantages. Sa forme est une imitation de celle du thermomètre différentiel de M. Leslie; mais il contient simplement de l'alcool ou de l'éther teint, l'air étant chassé par ébullitioti , avant que l'instrument soit hermétiquement fermé. La vapeur de l'éther ou de l'alcool dans le uide est , suivant lui , un moyen d'essai d'une sensibilité supérieure à celle de l'air» U fait les deux tiges ou montans 4^ longueurs différentes , par la considération que dans quelques cas, il est très convenable que l'une des boules se trouve entièrement éloignée de l'autre* Dans le thermomètre de IVL Leslie, où ces deux boules sont de niveau , leur distance l'une de l'autre varie de 8 à 25 millimètres et au-delà^ suivant la gran*.

deur de riiistrument. La longueiur des tîges du siphon est ep général de la à i5 centimètres.

Ses miroirs réflecteins d'environ 3 mètres de cHamètre, consistaient dans da fer «blanc plané, ayant reçu, par l'action du marteau, la forme parabolique. Un vaisseau creux d'étain de 98 centimètres cubes, était, dans ses expériences^.source ordinaire d'émanation calorifique. Il recouvrait Fane des surfaces de ce vaisseau de noir de fumée, une autre de papier, une troisième de verre', el une

Suatrième restait nue. Après avoir alors ^ rempli 'eau diaude le vase d'étam, et l'avoir p&oé dans la ligne de l'axe ^ et à i on % mètres vi^-à-vis de l'un des miroirs au foyer duquet était placée la boule d'un thermomètre différentiel , il prenait note de la dépression qu'éprouvait le liquide co* loffé , en présentant successivement les différente» surfaces du vase tourné vers le miroir. La fable qui suit présente les résultats qu'il obtint avec ces en-

veloppes et autres.

Noir de fumée. .\ ........ . 100

Eau ( par évaluation )»\ ^. .ioo-4-

JPapier à écrire. • • • «X • • • • î • 98

Poix résine 96

Cire à cacheter 9$

Crovïrn-glass ^90

Encre de Cj^ne 88

Glace • 85

Minium ». 80

Plombagine . / . 7$

Colle de poisson y S

Plomb terni par son exposition à l'air. 4^

Mercure • 20-^ *

Plomb net • . • 19

Fer poli i5

Feuille d'étain « < • . . la

Or 9 argent et cuivre z!i,

54 lUNVEL

MM. Lcsiîe et Ru rnfort obtinrent cles résultat?: seinblables dans une forme plus simple. Ayant rempli de liquides chauds des vaisseaux de mêmes formes et capacités , tnais composés de maténMic différens , ils prirent note de ia marche de leur f efroidisseraent. Un globe d*étain noirci se refroidissait d'un certain nombre de degrés dans 8i minutes; tandis qu'un globe net eaitigeait {lour se refroidir dn même nombre de degrés à feu prèa ie double du temps ou i56 minutes. Un cylindre de laiton nu se refroidissait de lo degrés dan$ 55 minutes , tandis que le cylindre pareil , envelc^pé

. dans de la toile^ mettait 36 minutes et àemié à se refroidir de la même quantité. Si des mouvemens rapides sont excités dans Taîr , la différence de refroidissement entre les surfacesmétalliques nettes et ob^purcies devient moins manifeste. M. Lesiîl^ estime que la diminution d'effet dans le r]eiyûtinie«ment produit par une surface est en raison directe de sa distance; de sorte que si cette distance est double de ce qu'elle était y l'effet d'échauffement

, sur des thermomètres et autres corps , eet de moitié de celui ayant primitivement eu lieu, de même qu'il n'est que du tiers de ce premier effet, si la aistance est triple. Quelques unes de ses ^périences ne semblent pa» être en concordance rrec cette ïûi simple. On aurait dû certainement s'attendre à ce que , ainsi que c'est le cas avec la lumière^ l'électricité et aiUres qualités émanant d'un centi*e, la diminution dUnlensité du rayonne^aent eut été daM le rapport du carré de la diatMce; surtout M. Leslie ayant reconnu qu'un effetvanalogue avait ordinairemeiH lieu pour le sinus d*indînaison, en présentant les face» du cube relativement au plan du- minur* sous difSir^s' angles d'obUquité. ....

Des résultats qui précèdent dérivent naturellement quelques instructions- pt^iques. Puisqu^^Qe

D& GHI]|tE. 55

sont les métaux à faces nettes ^ui projettent le plus fiûblement la Valeur 9 les vaisseaux , tels que théières et cafetières , dans les^pels on désire qae la chaleur se conserve, devraient être faits avec des métaux clairs et polis. Les tuyaux de vapeur destinés àrconduire la chaleur dmns un appartement " à distance, devraient être à surfaces cbires dams leurs trajets; mais à surfaces obscurcies, les tuyaux étant parvenus au terme de leur destination.

En recouvrant la boule de son thermomètre avec différentes substances^ M. Leslie découvrit ingé* . nieuMUimt le pouvoir de surfaces diverses pour abaoi4>er la chaleur; et il trouva (jjue cette faculté d'absorption suivait le même ordre que la propriété de rayonner ou projeter la chaleur. La même peUi* cote defeuiUe d^aifient qui fhit obstacle à la sortie de la chaleur d'un corps vers les corps environ naos, s'oppose à ce que le corps reçoive en retour de ceux*ci leurs émanations calorifiques. On peut coneevoir, d'apirès ce princine» comment un miroir métallique placé en avant d un feu pourrait brûler des substances placées à son foyer, tandis qu'il. reste froid lui-même; et d'un autre coté, commen( un miroir de verra noirci ^ ou même argenté, de* viendrait clmid au point de ne pouvoir être touché , tandis qu'il émet peu de chaleur en avant de lui. Il arrive , par l'effet de cette propriété d'absorber, qu'un panneau mince de verre intercepte en presque totatité la chaleur if nu feu hrùlaiu avec flamme , tandis que la lumière qui le traverse éprouve à peine quelque diminution. A la vérité, ce verre a'échauffant par degrés constitue un nouveau foyer d'émanation, mais encoru i*énergie du.^ feu n8t*€He considéraUemen^ interrompue. On voit aussi , d'après cela , pourcjuoi un écran de feuille d'étain net de la plus mince épaisseur est très propre 48i^ranti' de l'ardeur du feu. Elle est

en anat «eUemant impénétrable à k^tleur^ qu V

5^ MiirUEL

vec un masque qui en est recouvert on peut pré* senter sans inconvénient le visage à la flamme d'au fourneaa de verrerie.

Puisque Pabsorpiioli de la chaleur auit la mardie du rayonnement établie dans la table ci -devant , on conçoit que Tin verse de> Tabsorpticyi , c'est-àdire la réflexion , doit avoir lien en pouvoirs in* verses par des différentes sabrtances composant la liste. Ainsi les métaux à surfaces nettes réfléchis* sent le plus de chaleur^ et ainsi en remontant par suite dans la table. «

M. Leslie s'efiforce de prouver que les flmdés élastiques sont par leurs mouvemens d'ondnldttoii les milieux de projection ou rayonnement de la cha* leur; d'où il suit que ces fluides seraient ^ aussi bienau'iin vide parfait, un obstacle à réxèrctcede cette tacttité. Les lois du refroidissement des corps dans le vide, que MM. Petit et Duloiig ont établies par l'expérience , sont en opposition avec cette hypothèse de M. Leslie, hypothèse qui, à la vérité 9 ne pouvait pas se soutenir contre les nom* hreuses attaques dont eite avait précédemment « été l'objet. La belle expérience suivante de sir H; Davy semble seule fixer la question. Il avait i disposé nn appareil an moyen duquel un fil de' platine pouvait être chauffé dans tout milieu'quel* conque ou dans le vide, et les effets de rayonnement distinctement rendus manifestes , la chaleur étant excitée par nne batterie voltaique. Dans plu* sieurs expériences où les mêmes moyens forent employés pour produire l'ignition , on trouva que la température d'un thermomètre s'élevait presque \fo\s fois autant au foyer de rayonnement d'un miroir placé sous le récipient de la machine où le vide avait été fait jusqti^à 7— , que lorsq^ l'air était dans son état naturel de condensation. Le pouvoir de refroidissement par le contact de l'air

raréfié était de beai^up moindre que celçuL ayant

3DK GKIliiE» 57

lieu par le commet de l'air dans son état ordinaire; car l'ignition .du platine était plus intense dans le premier cas que dans l'autre: Cette circonstance ne rend pènt-âtre pas Texpérience entièrement décisive; mais les résultats semblent favorables à l'idée que le rayonnement terrestre de la chaleur ne dépend d'aucuns mouvemens ou affections quelconques de l'atmosphère. Les deux miroirs étaient

f»lacés Vun au-dessus dé Tantre dans un plan paraièle à l'horizlon , le corps en ignition étant au foyer du miroir supérieur, et le thermomètre au foyer du miroir au«dessous. Il est évident qu'une diminution de densité du milieu élastique s'élevant i 77^ , devrait , dans la manière de voir de M, Leslie , avoir occasionné une grande diminution dans le foyer inférieur, et non une augmentation triple ainsi que cela avait lieu , toute allocation faite pour cause de diminution de l'intensité d'ignition devant résulter du pouvoir de refroidissement de l'air atmosphérique. Les expériences avec des écrans de verre ^ de papier, etc. , que présenta M. Leslie à l'appui de son hypothèse, ont fyé depuis confrontées avec les expériences sur les écrans du docteur Delaroche, qui, en les variant, en obtint des résultats incompatibles avec les vues de M* Leslie ^ et favorables à celles du rapport intime qui existe entre la luinière ^ la chaleur. Ces expériences du docteur Delaroche font connaître que, dans quelques circonstances, la chaleur rayonnante invisible passe directement, à travers le verre, en quantité d'autant plus grande^ relativement au rayonnement total , que la tempél rature de la source de la chaleur est plus élevée. La. table qui stiit présente le rapport qui existe entre ks rayons traversant le verre clair e,t ceux agissant' sur le thermomètre à températures successivement élevées ^ lorsqu'il n'y avait pas d'-écran interposé* ,

Oigitized

58 MAKUEI.

Twpéralnre Rajoni

ân corps chaud trantnb â tr^ms Bajoni totaux .

BiDi Je foyer* IcTcnre.

655 « lo i3g

800 xo 75

1760 la 34 , Une lampe d'Argand

sans sa cheminée. 19 , ^9 ' Idenif avec sa che*

minée de verre. • 10 18

« Le docteur Delaroche ftiit voir ensuite que les rayons calorifiqnes qui ont déjà passé à travers un

écran de verre, éprouvent, en travers«int un second écran de verre de nature semblable, une diminution de leur intensité beaucoup moindre qu'en passant à travers le premier écran ; et que les rayons émis par un corps chaud diffèrent entre eux dans leur faculté dé traverser le verre ; qu'un verre ^ais 9 quoique autant ou plus perméable à la lu«^ miëre qu'un verre «ninee de qualité inférieure, laisse passer une quantité beaucoup plus petite àe chaleur rayonnante, la différence étant d'autant moindre que la température delà source rayonnante est pi^us élevée. Ce fait remarquable que la chaleur rayonnante devient de plasen plus capable de péné^ trer levèrreà mesure que la température augmente,

J'usqu'à ce que s'étant élevée à un certain point, es rayons devieunent lumineux, porte à concevcMr que la chaleur n'est auêrfi chose qu'une modification âé la lumière , ou que les^ deux substances sont capables de passer Tune dans l'autre. La dernière proposition de M. Delaroche est que la quantité de chaleur qu^un corps chaud abandonne par raisonnement dans un temps donné , à un corps froid placé à distance , augmente , toutes choses égale^ d'ailleurs, dans un rapport plus grand que l'excès de la température du premier corps sur celle du second. Cette proposition.de Delacoche

se trouve être en concordance arec les lois^Kcoii* urnes par MM. Petit et Dolong.

La glace elle-même , qui parait si froide au tou^* cher^ deviendrait un foyer de chaleur si elle était transportée dans une chambre ou la température de l'air fût de o» Fahrenheit (-^ 1 7<'$78 centigrades); et une masse de glace fondante placée en avant du miroir, affecterait la boule du thermomètre, précisémeiit comme le ferait le cube rempli d'eau ekaade. Un mélaiige de neige et de sel marin à o» deviendrait de k même manière an corps chaud , si ce mélange était transporté dans une atmosphère d'une température de — 4^ degrés centigrades^ Dans tout ceci , aussi bien que dans nos sensations^ nons ne voyons rien d'absolu^ rien que de simples différences. Nous sommes donc portés à considérer tous les corps comme projetant à toute température de la chslenr ^ mais avec des intensités iné^ gales suivant Içiir natiire 9 leurs surfaces et leur tempéra lare. L'état de température constante d*un corps résultera de ce que, émettant par rayonnement dans un temjps donné, une certaine quantité de dbalear, il en reçoit une qufantité égale dans le même temps; et Tégalité de température entre plusieurs corps, affectés entre eux par leur rayonnement réciproque, consistera dans une compen*sation jpar&ite dfes échanges momentanés qui s'ef* fectaent entre nn de ces corps et' tons. Tel est l'ingénieux principe d*an équilibre mobile proposé par le professeur Prévost, principe dont l'application , fait^e avec discernement , et combinée avec les 'propriétés particulières de différentes sur- 6ees, exphqne tons les phénomènes que noàs observons dans la distribution du calorique rayonnant. Ainsi , lorsque nous plaçons une boule de neige au foyer d'an miroir concave ^ et un ther» moraètre au foyer d'nn miroir opposé à quelque • distance , nous apercevons que teo^pérature

60 UAtlOEIi ^ *

B'abaisi inslantanéineiit ^ comme s'il y avait réet-^ lement un rayonnement de particules frigorifiques^ suivant l'ancienne notion. La véritable explication de ce fait se déduit de ce que la chaleur que le mîroir-thermoscop^ avait préalablement reçue de celui actuellement influencé par la neige , est ab^ fioribée dans son retour vers ce miroir, qui participe alors de la tension rayonnante inférieure de cette substance. De même aussi un corps noir placé au foyer d*un miroir diminuerait la lumière au foyer de l'autre; et , ainsi que sir H. Da vy en a fait la remarque heureuse , l'œil est à l'égard des rayons produisant la lumière, une mesure semblable à celle qu'offre le thermomètre relativement aux rayons qui donnent de la èhaleur.

Enfin ce qui prouve que cet échange de chaleur a lieu, c'est le rapport qui existe entre la température d'une portion quelconque du ^iel, et la tem.-»

Èérature de la surface de la terre située au-dessous* [. Six de Gfrntorbéry annonça en 1788 , dans ou mémoire transmis par lui à la Société royale de Londres, que dans des nuits claires, à ciel serein et avec rosée , il avait toujours trouvé le mercure

5 lus bas dans un thermomètre laissé sur la terre ans un pré de son voisinage, qu'il ne Tétait dans un thermomètre suspendu dans l'air à environ a mètres au-dessus du premier; et que dans une nuit la différence s'élevait à 5^ .de l'échelle de Fah* renheit (environ a^S centigrades). Le docteur Wells ayant placé, dans Pautomne de 181 1 , un thermomètre sur du gazon humide de rosée et suspendu un second thermomètre dans Tair à 60 cen-^ timètres au«deteus de la surface, il trouva une heare après , que le premier thermora^btre s'était ahaissé de 8° Fahrenheit (4'',4 degrés centigrades). Il considéra d'abord cette production de froid à la surface, comme étant l'ejfet àe l'évaporatiiNà die L'humidité» Mais » par des obsenratiotis et expé**

liences subséquentes, il acquit la copvictîdn que le froid n'était pas l*effet^ mais la muse de la rosée , en déterminant une précipitation d^eau qui est la rosée même. Sous un ciel pur et serein , la terre projette sa chaleur dans l'espace vide^ sans en recevoir en retour ; mais un nuage qui recouvre le ciel est un miroir concave qiii rétablit l'équilibre par contre-rayonnement.

C'est sur ce principe que le professeur Leslie a imaginé un instrument qu'il appelle œthrîoscope, dont la fonction est dlndiquer la sérénité et la fraîcheur du ciel. Cet instrument consiste dans une ^ coupe de métal poli , avant la forme d'un sphéroïde . oblong , ressemblant beaucoup à une coupe d'ar* gent à porter. Dans cette coupe posée droite, est placée dans le seûs de son axe, la boule d*^nn thermomètre différentiel, dont la tige est parallèle à la queue ou anse delà coupe. L'autre boule de ce thermomètre est dorée 9 et tournée en dehors et en haut, de manière à rester contre le côté du vaisseau. La forme la plus convenable A donner à la coupe est celle d'un ellipsoïde , dont l'excentricité est égale à la moitié de l'axe en travers, et par conséquent le foyer placé au tiers de la hauteur totale de ta cavité; tandis que le diamètre de la boule du thermoscope serait de près du tiers de l'ouverture de Ja coupe. On adapte à l'orifice de la coupe un couvercle mince du même métal non poii, et on ne l'en retire que lorsqu'il s'agit de faire une observation. L'échelle attachée à la tige du thermoscope peut s'étendre à 60 ou 70 degrés en millièmes au-dessus du zéro et à environ 1 5 degrés au-dessous.

Cet instrument, exposé k l'air libjre dans un temps clair, indiquera toujours, et pendant le jour et pendant la nuit , dans le langage figuré^ de l'inventeur^ « une impression de froid lancée^ en bas des régions plua élevées. • Cepetidapt l'effet est

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extrêmement variable. Il est le plus grand tant que le ciel est d'un bleu d'azur pur ; il diminue senaiblement à mesure que ratmosphère devient chavgée de nuages qui s'étendent; et il est presque nul lorsqu'il 8*y forme des brouillards qui s'abaissent. Le liquide dans la tige descend et s'élève ^vec chaque nuage qui passe. La modification du th«jno,coï,e par le docteur Howaxd ca«re.p«a. drait bien ici.

La diffusion de chaleur parmi les molécules des fluides eux-mêmes ^dépend tout à la fois et de leur pesanteur spécifique, et de la chaleur spécifique; * et par conséquent cet effet doit varier pour chaque suDStance particulière. La mobilité des molécules d'un fluide et leur indépendance réciproque entre elles leur j^rmet de changer de place toutes les fois qu*dles sont dilatées ou contractées par des alter^p nations de température, et de là Ferfet immédiat et inévitable de communication de chaleur à la couchera u-dessous d'une masse fluide, ou de spustraction chaleur de la couche au-dessus , est de determinér une suite de mouvemens internes. Les molécules plus froides descendent à raison de leur plus grande pesajiteur spécifique, en un courant continuel, et forcent ainsi les molécules raréfiées par la chaleur à s'élever* l>orsque cepencUnt la couehe supérieure a ncqms primitwement une tem* pérature élevée, elle semble avoir peu de pouvoir

Sour communiquer la chaleur aux molécules uides dés couches au-dessous. On peut maintenir pendant long-temps de l^eau en éhullitiou a la surface d'un vase, le fond de ce vase restant froid comme de la glace, pourvu qu'on prenne les précautions nécessaires pour éviter q^e la chj^leur ne descende en passant le- long des parois du vase lui* .même. Le 'comte de Rumfort devint tellement persuadé de l'impossibilité de la communication

de la chalew.4e ha^ut ep, biM» à ti«Yer& 4^ moléwte»

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ênidës , qu^il coidsidéra ces molécules comme ^tant entièrement dépourvues de la facilité de transmettre la chaleur de l'une à l'autre 9 et comme capables âealement d'eu acquérir en rotation individuelle et directement , d'une source étrangère. La proposition ainsi énoncée d'une manière absolue, est absurde; car nous savons qu'au moyen de mélanges , et par beaucoup d'antres modes , des molécules liquides se communiquent la chaleur entre elles; et il a été établi des expériences qui prouvent que la chaleur descend réellement à travers les liquides par communication d'une couche à une autre; mais il est ineoutestable que cette eommutrication est extrêmement difficile et lente. Nous sommes donc portés à concevoir que c'est à un contact réel des molécules qu'est due, dans les solides, la facilité de transmission de la cha-leur, quia si protufitemeut lieu d'un point à un autre à travers leur masse. Ce contact de certains pôles dans les molécules s'accorde parfaitement avec la considération d'espaces vides où les molécule» peuvent glisser rnue sur l'autre dans tous les Mfls , mduveméns ou condensations par lesquels la chaleur peut être excitée. La condition de liquide est de faire retourner, ou d'éloigner l'un de l'autre les pôtés qui se touchent et adhèrent entre eux, d'où résulte la mobilité. On peut établir cette manière de voir , ou comme une représentation de , faits ou comme une hypothèse qui aide, ù le^ concevoir.

Puis(|ue la diffusion de la chaleur à ttn^^vB une masse liquide s'établit presque uniquement par les

courans internes, quels que soient les obstacles qu'ils doivent opposer au changement de température, il s'eMuit'que des liquides mêlés avec de la matière poreuse, telle que la soie , la laine , le coton^ le duvet , la fourrure , l'amidon , le mucilage , etc. , se refroidissent plus lentement que dans leur état

Sur et limpide ; de là résulte aussi ^e des taïteii e pommes et de potages conservent très peu de

temps leur chaleur, comparativement au nàême volume d'eau chauffée au même degré et exposée à Pair froid dans des vaisseaux couverts ae la même manière. Il a déjà été fait mention du pouvoir conducteur des corps gazeux. Je ne connais pas d'expériences qui aient déterminé d'une ma* Jiière satisfaisante en nomhres le pouvoir coaduc» teur relatif des liquides* Le mercure pour un liquide Jouit d'un naut pouvoir conducteur, -ce qui est dû à sa densité , à sa nature métallique.et à son peu de chaleur spécifique.

La transmission cie la chaleur dans les corps eolides fut l'objet de quelques expériences intéres* santés du docteur Ingenhouse. il prit uri certain nombre de verges métalliques de mêmes longueur et épaisseur; et après avoir enduit de cire, sur la longueur de quelques centimètres^ une des extrémités de chacune d'elles, il les plongea par leur autre extrémité, dans un liquide chauffé ; la chaleur pénétra la matière de chaque verge qu'elle parcourijit, ce qui se manifesta bientôt par l'amollissement de la cire. L'ordre dans lequel cette cire ie fondit dans cette expérience , et par con^^équent l'ordre de faculté conductrice relativement à la chaleur , est ainsi qu'il suit , savoir :

I; Argent. Platine. 1 Très infé-

a. Or. Fer. I rieurs