De la distribution de la chaleur

Ce chapitre se divise naturellement en deux parties. La première comprend les modes de distribution, ou les lois de refroidissement, et de la communication de la chaleur parmi les substances aériformes, liquides et solides; la seconde a pour objet les chaleurs spécifiques de corps divers, à la même température , ou à des températures différentes.

Les premières vues relatives aux lois de la com-

munication de la chaleur , se trouvent consignées : dans les opuscules de Newton. Ce grand physicien

N & : 2 CA ; admet à priori, qu’un corps échaufié, soumis à - une cause constante de refroidissement , telle que

Paction d’un courant d’air uniforme, doit perdre,

? dans chaque instant, une quantité de chaleur pro- : portionnelle à l'excès de sa température sur celle | de l’air ambiant; et que, par conséquent, ces pertes - de chaleur, dans des intervalles de-témps égaux

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et successifs , doivent former une progression géométrique décroissante. Quoique Martine eût signalé depuis long-temps, dans ses Dissertations sur Ta chaleur, l’inexactitude de la loi précédente, inexactitude qui, en effet, ne pouvait échapper à personne, et qui me frappa dans une circonstance où j'observais le refroidissement progressif d’une sphère d’huile à 260 degrés centigrades; cependant , la proposition s'est propagée d’un ouvrage systématique à l’autre, sans contradiction.

Erxleben prouva également, par des observations très précises, que la déviation de la loi supposée, augmente de plus en plus, à mesure que l’on considère de plus grandes différences de température ; et 1l 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 ingénieuses recherches sur la chaleur , à fait de cette loi la base de plusieurs déterminations qui, par cette même cause, se trouvent inexactes, ainsi que l'ont prouvé MM. Petit et Dulong , qui sont à la fin parvenus, d’une manière, savante , à reconnaître la véritable loi.

Lorsqu'un corps se refroidit dans le wide, sa chaleur se dissipe entièrement par voie de raÿyonnement. Lorsqu'il est placé dans l’air ou dans tout autre fluide , son refroidissement devient plus rapide, la chaleur enlevée par le fluide s’ajoutant alors à celle-ci, qui se dissipe par rayonnement. Il est donc naturel de distinguer ces deux effets; et comme , suivant toute probabilité , ils sont assujétis 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 thermomètres à mercure, dont les réservoirs avaient de > à 6 centimètres de diamètre, ce dernier con-

DE CHIMIE, À © tenant environ trois. livres (1kl360 ) de mercure. Ils avaient trouvé, par des expériences préliminaires, que le rapport de la vitesse de refroidissement n’était point affecté par la grandeur du réservoir, et que la loi de refroidissement est la même , comparativement au mercure , avec l’eau, l’alcool absolu et l’acide sulfurique, dans une limite de température de 60 à 30 degrés centigrades ; de manière que le rapport de la vitesse de refroidissement entre 60 et 50, et entre 4o et 30 degrés, était sensiblement le même. En observant le refroidissement de l’eau dans deux sphères, l’une de fer-blanc, et l’autre de verre, remplies l’une et l’autre de ce liquide, 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 corps chauffés à de hautes températures, alors la loi de refroidissement dans la sphère de fer-blanc devient la moins rapide. Il s’ensuit généralement que celle des deux lois qui est la plus rapide dans la partie inférieure de l’échelle, devient au contraire la moins rapide dans les températures élevées.

« M. Leslie n’obtint, disent MM. Petit et Dulong , des résultats si peu exacts que ceux par lui annoncés sur cette question, que parce qu’il m'avait pas fait ses expériences de refroidissement sur des corps chauffés à des températures élevées. » MM. Petit et Dulong terminent leurs experiences Préliminaires , en examinant le refroidissement de . Veau dans trois vases de fer-blanc de même capacité, le premier sphérique, le second et le troi- Sième cylindriques ; et cet examen nous apprend ue la loi de refroidissement n’est point affectée

ax la forme du vase.

Les recherches sur le refroidissement dans le

vide furent faites avec un ballon vidé d'air, et l’on calcula la compensation à faire pour la très petite quantité d’air restée dans le ballon. La série qui. suit fut obtenue. avec le ballon lorsqu'il était entouré de glace.

Excès de température

du thermomètre Vitesses correspondantes sur celle du ballon. de refroidissement.

Cent. Cent.

La première colonne contient les excès de temérature du thermomètre sur celle du ballon, c’est-à-dire les températures elles-mêmes, puisque le ballon était à oc. La seconde colonne renferme les vitesses correspondantes de refroidissement calculées et corrigées ; ces vitesses sont les nombres de 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 vitesse de refroidissement à 200° devrait être double de celle qui correspond à 100; tandis que nous la trouvons être comme 7,4 à 2,3, ou plus que triple ; et de même, en comparant les pertes de chaleur à 2400, et à 8o° d’excès, on trouve la première environ six fois plus grande, tandis que, suivant la loi de Richmann, elle devrait être seulement triple. On a déduit des expériences ci-dessus, et de quelques autres analogues, la loi suivante.

Lorsqu'un eorps se refroidit dans une enceinte vide, et entretenue à une température constante, la vitesse du * refroidissement , pour des excès de température en prooTession arithmétique , croit comme les termes d’une pro-