Argent. Platine

2, Or. Fer. Très inférieurs 3. Cuivre. { A peu près égaux Acier. aux autres, 4. Étain. entre eux. Plomb.

Ayant répété l’expérience, je trouvai que l’argent était de beaucoup le meilleur conducteur ; ensuite venaient le laiton, le fer et l’étain, qui étaient égaux en faculté conductrice, puis la fonte, et après le zinc, et le dernier de tous, le plomb. Les pierres denses suivent les métaux dans leur pouvoir de conduire la chaleur, d’abord les briques et la poterie; et, à un long intervalle, le verre.

On peut tenir long-temps entre les doigts une

42 MANUEL verge de ce corps particulier à la distance de 25

millimètres du point où elle a été mise à l’état d’ignition, et fondue au chalumeau. C’est à raison de ce pouvoir conducteur inférieur de la pierre, de la poterie, du verre et de la fonte, que l’application subite de la chaleur à ces corps les fait si facilement éclater. La partie qui éprouve l’action du calorique. se dilate; tandis que les parties adjacentes, conservant leur première forme et leur volume , ne se prêtent pas au changement , ce qui doit nécessairement produire une rupture. Les bois et les os sont meilleurs conducteurs que le verre; mais les progrès de la chaleur dans ces corps, à des températures élevées, peuvent être favorisés par la vaporisation de leurs sucs. Le charbon et la sciure de bois occupent un rang très inférieur dans l’ordre de la faculté conductrice de chaleur; il en résulte que le premier de ces corps, le charbon, convient parfaitement pour arrêter la dispersion de chaleur dans les fourneaux de métal. Si les côtés de ces fourneaux sont formés de plaques doubles du métal séparées par un intervalle de 2b millimètres, et que cet intervalle soit rempli de charbon pulvérisé, il pourra yÿ exister intérieurement une Chaleur intense, tandis que l’extérieur sera à peine affecté. Guyton-Morveau a établi le rapport da pouvoir conducteur du charbon à celui du sable fin, comme étant de 2 à 3, différence beaucoup trop petite. Les substances organiques spongieuses, telles que la soie, la laine, le coion, etc., sont encore plus mauvais conducteurs de la chaleur qu’aucune des substances ci-dessus ; et plus les fibres de ces corps sont fines, et plus leur pouvoir conducteur est faible. C’est sur ce principe qu'est fondée la théorie de l'habillement. La chaleur produite par les facultés animales s’accumule autour du corps, en raison de ce que le vêtement se compose de conducteurs imparfaits. On reconnaît la loi exacte de la propagation de

Ja chaleur dans les corps solides, au moyen d’une barre de fer prismatique, longue d’un mètre, percée sur l’un de ses côtés de trois trous à 25, 5o et 75 centimètres de distance de son extrémité; chacun de ces trous pouvant recevoir du mercure et la petite boule d’un thermomètre sensible. Après avoir alors percé dans son milieu une feuille de fer-blanc d’un trou qui s'adapte exactement à la barre de fer, on y fixe cette feuille, faisant fonction d’écran, à l’effet de garantir la barre et les thermomètres du rayonnement du foyer de chaleur. On plonge obliquement l’extrémité de la barre de fer dans de l'huile ou du mercure, à un degré connu de chaleur, et l’on place les thermomètres dans leurs trous, la boule entourée d’un peu de mercure. Ou bien, on peut maiïntenir la barre dans une position horizontale, après l’avoir recourbée à angles droits à 25 ou 56o centimètres de son extrémité. Soient actuellement les trois thermomètres logés dans les trous désignés par les lettres A, B, C. S’il ne se faisait pas de déperdition de la chaleur, chaque thermomètre monterait continuellement jusqu’à ce qu’il eût atteint la température de la source de chaleur; maïs, dans toutes les expériences, le rayonnement et les courans d’air modifient ce résultat, ces causes donnant lieu à ce que les thermomètres montent moins vite, et s’opposant à ce qu’ils atteignent jamais la température de l’extrémité de la barre. Et, en effet, l’état de ces thermomètres devient stationnaire, toutes les fois que l’excès de température, qui leur est communiqué à chaque instant par la section précédente de la barre, ne fait que compenser ce qu'ils perdent par le contact de la section suivante de la barre, et les autres causes de déperdition de la chaleur. Les trois thermomètres indiquent alors trois termes de température, maïs qui vont en diminuant progressivement en raison de leur plus grand éloignement de la source de la chaleur.

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Or, pour que l'influence calorifique se fasse ainsi sentir à distance dans l’intérieur de la barre, il faut qu’il s’y opère, à travers la substance même des élémens solides, un véritable rayonnement analogue à celui observé dans l’air, mais dont l’influence sensible est bornée à des distances incomparablement plus petites. Ce résultat n’a rien d’improbable. En effet, Newton nous a appris que tous les corps , même les plus opaques, deviennent transparens lorsqu'ils sont suffisamment amincis ; et les recherches les plus exactes sur le calorique rayonnant prouvent qu’il n’émane pas seulement de la surface extérieure des corps, mais aussi des molécules matérielles situées sous cette surface, devenant sans doute insensible à une très légère profondeur, qui varie probablement dans le même corps avec sa température.

Chaleur spécifique. — Si l'on prend des poids ou volumes égaux d’une suite de substances, par exemple, un kilogramme ou une pinte d’eau, d'huile, d'alcool, de mercure, et qu’après avoir chauffé séparément chacune de ces substances dans un vaisseau mince , à la même température, c’està-dire que, par exemple, de 15°5 centigrades, température de l’air atmosphérique, on les élève à celle de 25 ou 4o degrés; alors ces quatre corps, en se refroidissant jusqu’à ce qu’ils soient revenus à leur premier état, communiqueront aux milieux qui les environnent différentes quantités de chaleur ; et réciproquement, la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température de masses égales de corps divers à un nombre égal de degrés thermométriques est différente, mais spécifique pour chaque corps. Dans un autre point de vue, on peut considérer les chaleurs spécifiques des corps comme se rapportant à leur changement de forme, lorsque de l’état gazeux ils passent à l’état liquide, et de celui-ci à l’état solide. Ainsi, la vapeur d’eau à 100 degrés n’éprouve, en devenant un liquide,

aucun changement de cette température thermométrique de 100°, et cependant elle communique, par ce changement d'état, une grande quantité de chaleur aux corps environnans; et de même, l’eau liquide à o°, en devenant le solide appelé glace, n’éprouve pas de changement dans sa température, telle qu’elle est indiquée par le thermomètre, et .cèpendant elle abandonne beaucoup de chaleur à la matière environnante. On peut donc étudier les chaleurs spécifiques sous la double considération, 1°. des chaleurs spécifiques des corps lorsqu'ils conservent leur même état; 2°. des chaleurs spécifiques dérivant nécessairement du changement d’état, ou qui sont développées par ce changement. Les chaleurs spécifiques des corps, dans le premier cas, s’appellent ordinairement les capacités des corps pour le calorique; et dans le second cas, la chaleur latente des corps.

On a eu recours à trois méthodes expérimentales distinctes pour déterminer les chaleurs spécifiques des corps. Dans toutes, c’est l’eau qui a été adoptée comme terme de comparaison, ou unité.

Par la première de ces méthodes, un poids ou un volume donné du corps à examiner, étant chauffé jusqu’à un certain point, on le mêle aussitôt avec un poids ou un volume donné d’un autre corps à une température différente, et la température qui résulte du mélange fait connaître le rapport qui existe entre les chaleurs spécifiques des deux corps; d’où il suit que si le second corps est l’eau, ou toute autre substance dont le rapport avec ce liquide est déterminé, les chaleurs spécifiques relatives du premier corps et de l’eau seront connues. Il est, dans l’emploi de cette méthode, une précaution essentielle à prendre pour éviter toute action chimique, comme celle qui a lieu dans le mélange d’eau avec de l’alcool ou des acides. Prenons l’huile pour exemple : si un kilogramme d’huile à 33 degrés centigrades est mêlé avec un kilogramme d’eau

à 15 degrés, la température résultant du mélange ne sera pas celle moyenne de 24 degrés. mais cette température ne sera que de 2r degrés. Et réciproquement, si l’on mêle un kilogramme d’eau, chauffée à 33 degrés centigrades, avec un kilogramme d'huile à 15 degrés, la température du mélange sera de 27 degrés. On voit ici que l’eau, dans le premier cas, acquérait 6 degrés de chaleur, tandis que l’huile en avait perdu 12; et que, dans le second cas, l’eau avait perdu 6 degrés de chaleur, tandis que l’huile en avait gagné 12. On peut donc dire, d’après cela, que la chaleur spécifique de l’eau est double de celle de l'huile, ou que la même quantité ou intensité de chaleur qui fera varier la température de l’huile , de 12 degrés, ne changera celle de l’eau que de 6 degrés; et par conséquent la chaleur spécifique, ou la capacité de l’eau pour la chaleur étant 1,000, la capacité de l’huile pour la chaleur sera 0,500. Lorsque, par des circonstances particulières, l’expérience se fait à points inégaux , la différence à établir nécessite une réduction arithmétique convenable. Cette méthode est celle originairement employée par Black, Irvine et Crawford.

La seconde méthode est, à quelques égards, une modification de la première. La masse chauffée de la substance dont on recherche la chaleur spécifique, est tellement entourée d’une grande quantité de la matière qui sert de terme de comparaison à une température inférieure , que toute la chaleur qu’abandonne la première substance en refroidissant, est reçue par la seconde. Nous pouvons rapporter à cette méthode, 1°. le moyen qu'avait adopté Wilcke, de tenir un morceau de métal chauffé suspendu au centre d’une masse d’eau froide contenue dans un vaisseau minces 2°. le mode auquel Lavoisier et M. Laplace eurent recours, qui consistait, au moyen de leur élégant GALORIMÈTRE, à placer une masse chauffée de matière au centre

d’un entourage de glace, et à inférer la chaleur spécifique de la quantité de glace qui était rendue liquide ; 3°. la méthode de MM. Berard et Delaroche, qui faisaient traverser lentement et uniformément, par un gaz chauffé à une température connue, les spires d’un serpentin fixé dans un cylindre d’eau froide , jusqu’à ce que cette eau se fût élevée à une température stationnaire du cylindre. Ils reconnurent alors qu’à partir de ce point, l’excès de la température stationnaire du cylindre sur celle de l’air ambiant, devient proportionnel à la quanüité de chaleur abandonnée par le courant de gaz ayant traversé le cylindre. Chaque gaz était définitivement chauffé à une température déterminée, en lui faisant traverser un tube droit d’un petit diamètre, placé dans l’axe d’un gros tube rempli avec de la vapeur d’eau bonillante. Les chaleurs spécifiques des gaz étaient comparées à celle de l’eau par deux movens. Le premier consiste à soumettre le cylindre que MM. Berard et Delaroche appellent calorimètre , à Vaction d’un courant d’eau parfaitement régulier, et assez lent pour qu’il ne produise pas un plus grand effet que le courant des différens gaz. Le second moyen consiste à déterminer par le calcul la quantité réelle de chaleur que le calorimètre, parvenu à sa température stationnaire , peut perdre dans un temps donné; car, puisque lorsqu'il est arrivé à ce point, il n’échauffe plus, quoique la source de chaleur continue à lui être appliquée, il est évident qu’il perd alors autant de chaleur qu’il en recoit. MM. Berard et Delaroche employèrent successivement ces deux moyens. D’après leur appareil singulièrement ingénieux , et la précision de leurs observations, on peut considérer leurs déterminations comme méritant un degré de confiance qui ne pouvait être accordé aux résultats précédemment obtenus sur la chaleur spécifique des gaz. Elles ont complétement renversé ce qu'avaient hypothétiquement

établi Black, Lavoisier et Crawford, sur la chaleur développée dans la combustion et la respiration, tandis qu’elles viennent à l’appui de la manière de voir de sir Humphry Davy.

La troisième méthode pour déterminer les chaleurs spécifiques des corps, consiste à suspendre, dans un milieu uniforme froid , une masse connue chauffée à une certaine température, jusqu’à ce que cette température s’abaisse d’un certain nombre de degrés thermométriques, en notant avec soin , au moyen d’une montre, le temps écoulé. Il est évident que si les corps sont revêtus de la même enveloppe, comme, par exemple, de verre ou de métaux polis; s’ils sont suspendus dans le même milieu , avec le même excès de température; et si leur constitution intérieure, relativement à la faculté conductrice de la chaleur, est aussi la même, alors leurs chaleurs spécifiques seront en raison directe des temps de refroidissement.

Cette méthode a été dernièrement mise en prauque, avec les plus habiles perfectionnemens, par MM. Petit et Dulong. Leurs expériences furent faites sur des métaux réduits en poudre très fine, renfermés, et fortement tassés dans un vase cylindrique d’argent très mince, d’une petite capacité, et dont l’axe était occupé par le réservoir du thermomètre. Ce cylindre, contenant environ 26 grammes de la substance, chauffé à environ 7 degrés centigrades d’excès sur l’air ambiant, était suspendu au centre d’un vaisseau noirci intérieurement, entouré de glace fondante et vidé d’air, pour retarder la marche d’un refroidissement qui généralement se prolongeait pendant 15 minutes. Les résultats de ces expériences de MM. Petit et Dulong ont fait découvrir, entre les chaleurs spécifiques et les atomes des métaux, un rapport que l’on n'avait pas supposé exister, et d’où dérive la loi suivante, SaVoir : que Les atomes de tous corps ee ont exactement la méme capacité pour la chaleur; d’où

DE CHIMIE. Ag * il suit que la chaleur spécifique d’une substance simple, multipliée par le poids de son atome, deyvait toujours. donner le même produit.

La loi des chaleurs spécifiques étant ainsi établie pour les substances élémentaires , il devenait très important d'envisager, sous le même point de vue, les chaleurs spécifiques des corps composés. Leur procédé , s’appliquant indifféremment à toutes les substances , quelle que soit leur conductibilité ou leur état d’agrégation , ils avaient pu soumettre à expérience un grand nombre de corps, dont les proportions peuvent être considérées comme fixées; mais lorsqu'ils cherchèrent à remonter de ces déterminations à celle de la chaleur spécifique de chaque atome composé, par une méthode analogue à celle qu’ils avaient employée pour les corps simples, ils se trouvèrent arrêtés par le nombre de suppositions également vraisemblables, entre lesquelles il leur fallait choisir. Si le mode, disent-ils, de fixation des poids des atomes des corps simples n’a pu encore être soumis à une règle certaine, celle des atomes des corps composés a été, a fortiori, déduite de suppositions purement arbitraires, En attendant, ils croient devoir se contenter de dire qu’en faisant abstraction de toute supposition particulière, les observations qu'ils ont faites jusqu'ici, tendent à établir cette loi très remarquable, savoir, qu’il existe toujours un rapport très simple entre la capacité pour la chaleur des atomes composés , et celle des atomes élémentaires.

Nous insérerons ici des tables des chaleurs spécifiques déterminées par les recherches récentes de ces chimistes français. MM. Petit et Dulong remarquent avec raison « que toutes les tentatives faites jusqu’à ce jour pour reconnaître quelques lois dans les chaleurs spécifiques des corps , ont été totalement infructueuses. On n’en sera point étonné, si l’on fait attention à l’extrême inexactitude des mesures ; car, si l’on en excepte celles dues à La-

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voisier et à M. de Laplace, mais qui malheureuse: : ment sont bien peu nombreuses, et celles qui ont: été prises par MM. Delaroche et Berard , mais seu-. lement pour des fluides élastiques , on est forcé de convenir que la plupart des autres sont extrêmement erronées, comme nos propres expériences nous l'ont appris, et comme on pouvait déjà le conclure de la grande discordance des résultats obtenus pour les mêmes corps par divers physiciens. » Nous devons excepter de cette censure les résultats des recherches récentes de MM. Clément et Desormes sur les gaz, résultats que je considère comme méritant autant de confiance que ceux de MM. Berard et Delaroche.

TABLE 1 — Des chaleurs spécifiques des Gaz, par MM. Berarp et DELAROCHE.