CHANGEMENTS D'ÉTAT
032. Définitions. — Outre les changements de volume, la chaleur produit aussi des changements d'état physique. On nomme fut^ion le passage de l'état solide à l'état liquide, solidificatioii le changement inverse.
La vaporisation est le passage de l'état liquide à l'état gazeux, et la liqiu' faction le retour de l'état gazeux à l'état liquide.
Fusion et Solidification
633. liois de la fusion et de la solidification. — La fusion est soumise aux deux lois suivantes.
1''^ LOI. — Tout corps solide fond à une température fixe.
2'= LOI. — La température d'un corps reste constante pendant toute la durée de sa fusion.
La première loi présente peu d'exceptions. Le nombre des c'orps réfractaires, c'est-à-dire qui ne peuvent pas être fondus, diminue à mesure que l'on sait produire des températures plus élevées. Un certain nombre de corps ne présentent pas de vrai point de fusion : sous l'influence de la chaleur, ils deviennent pâteux, et passent lentement et par degrés insensibles de l'état parfaitement solide à l'état parfaitement liquide, sans présenter d'arrêt dans leur élévation de température. Tel est par exemple le verre.
Voici les points de fusion de quelques corps :
Mercure — 40»
Glace 0»
Phosphore ." +44''
Soufre m»
Étain ...„. 228°
Plomb 320»
Argent 1000»
Acier 1300-1400»
Platine 2000»
La température restant constante pendant toute la durée de la fusion, la chaleur fournie par le foyer ne produit aucun efTet sensible; elle est absorbée par le corps, elle devient latente.
Mais nous savons que la chaleur, étant une des formes de l'énergie, ne peut ôlrc détruite sans produire une quantité correspondante d'énergie sous une autre forme. La chaleur latente absorbée pendant la fusion produit un travail équivalent, celui qui est nécessaire pour disjoindre les molécules du corps et le faire passer de l'état solide à l'état liquide.
La solidification est soumise à deux lois qui correspondent exactement à celles de la fusion.
ire LOI. — Tout covps foudu SB soMifie à une température constante, qui est celle de sa fusion.
20 LOI. — La température reste constante pendant toute la durée de la solidification.
Cette dernière loi montre qu'en se solidifiant chaque corps restitue la chaleur qu'il avait absorbée pour fondre.
634. Surfiision. — Certains corps, lorsqu'ils ont été complètement fondus, et qu'il n'y reste aucune parcelle solide, peuvent être refroidis notablement au-dessous du point de fusion sans se solidifier : c'est la surfusion. Un corps surfondu se solidifie instantanément et en masse lorsqu'on y laisse tomber une parcelle solide du même corps, sous l'état physique qu'il doit prendre en se solidifiant. Ainsi le phosphore surfondu se solidifie instantanément au contact d'une parcelle de phosphore ordinaire solide, mais non au contact du phosphore rouge. Cependant le soufre surfondu peut se solidifier en octaèdres ou en prismes, suivant qu'on y jette un cristal octaédrique ou prismatique. L'eau peut être amenée par surfusion jusqu'à — 20" ; mais il faut employer de l'eau bouillie et purgée d'air. Le contact de l'air, l'agitation, les vibrations, font solidifier le plus souvent les corps en surfusion. .
La solidification brusque d'un corps surfondu produit de la chaleur, qui élève la température du corps : s'il n'est pas trop refroidi, il peut remonter jusqu'à son point de fusion.
635. Chans;ement de Toluine au moment de la fnsion eu de la solidification. — La plupart des corps en fondant éprouvent une brusque augmentation de volume. Il y a exception pour la glace, la fonte de fer, le bismuth, l'antimoine, l'argent, qui se contractent. La solidification est accompagnée au contraire d'une contraction pour la plupart des corps, d'une dilatation pour ceux que nous venons de citer.
Ce phénomène présente pour l'eau une très grande importance. L'expansion qu'elle éprouve en se congelant développe
