‹ Mémoire sur la transmission libre de la chaleur rayonnante par différens corps solides et liquides présenté à l'Académie des Sciences le 4 fevrier 1833Chapitre 3 sur 9 · SS · texte numérisé non relu

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L'usage d'un te] tableau n'a pas besoin duplications. Toutes les forces sont rapportées à celle qui fait parcourir à l'index le premier degré de l'échelle. On n'y trouve pas les valeurs correspondantes aux vingt premiers degrés ; car, daiis toute l'étendue de cet arc , le nombre qui représente la force est égal au nombre du degrés contenus'dans l'arc parcouru. Ainsi, lorsqu'on cherchera, par exemple, les forces qui donnent lieu aux déviations 35° et , la première sera fournie parla table, et aura pour valeur f\6,j ; la seconde, étant inférieure à ao", aura la même valeur que l'arc , c'est-à-dire iS. Lorsqu'il s'agit d'avoir les forces correspondantes aux fractions de degré , il n'y a qu'à calculer la partie proportionnelle du degré en question-, car, dans l'intervalle d'un degré à l'autre, la courbe se confond sensiblement avec la tangente. Si on veut connaître, par exemple, la force correspondante à la déviation 3i°,t, il suffit de prendre d'abord la différence entre et 3g, 6, intensités des forces appartenant

à. 3i° et 3a°; cette différence étant a, a ,* on trouvera la valeur x , de la force correspondante aux sept dixièmes du degré compris entre 3i D et 3a° par la proportion :

I u l0<yj a,a : x= Ï,S.

En ajoutant ensuite celte quantité au nombre qui représente la force de 3i°, qui est 3^,4, on aura 38,;) pour la valeur cherchée.

Du poli , de l'épaisseur el de la nature des écrans. Les notions que nous avons présentées sur la manière

d'obtenir, an moyen du thermo-multiplicateur, la mesure du calorique immédiatement transmis par les corps diaphanes , et les précautions à prendre pendant les expériences, ne nous laissent presque plus rien à dire sur ce sujet. Cependant nous nous permettrons encore quelques détails de construction avant de passer à l'exposition des résultats.

La pile employée dans ces recherches a 1» figure d'un faisceau carré : ses deux bouts forment des surfaces planes de 4.^4 centimètres chacune : elle se compose de 27 couples et demi, ou 55 élémens de bismuth et d'antimoine, ayant 3a millimètres de longueur sur 2,5 de largeur et 1 d'épaisseur. Ce n'en pas sans peine que iiiius somme- parvenus à consiruire rrs minces barreaux et - les souder ensemble. La facile oxtdaûon de ftmtîrooinc liquide, sa différence de fusibilité avec le bismuth, et l'extrême fragilité des deux métaux, formaient autant d'obstacles que l'on n'a pu surmonter qu'après plusieurs essais infructueux. Mais de fort petites dimensions dans la pile étaient indispensables pour étudier les lois de la transmission immédiate par les liquides tares et les corps cristallisés : il fallait atteindre le but ou renoncer aux expériences. Celle réflexion a soutenu nos cll'orts; eu redoublant de patience nous avons vaincu l'obstacle.

Le faisceau électrique est passé dans un auneeu formé avec une plaque carrée en cuivre mince intérieurement garni de carton , et portant une vis qui sert à le fixer sur le support, de manière que l'axe prend naturellement la position horizontale qu'il .doit conserver pendant la plus grande partie des expériences. A chaque

tôlé de l'anneau on adapte un tube du ti centimètres de longueur, noirci dans sa partie interne , et à une certaine distance des ouvertures, les supports destinés à recevoir les écrans. A la rigueur, un seul tube et un seul support suffiraient , et ou pourrait fermer un des côtes de la pile par un couvercle métallique ; mais lorsqu'il s'agit d'opérer sur des corps de nature et d'épaisseur différentes, il arrive souvent que leurs températures ne sont égales ni entre elles, ni au degré de chaleur que possédé la pïle; alors si on place un seul écran en présence de l'appareil il y a une action calorifique inégale aux deux faces, l'aiguille indicatrice du galvanomètre s'éloigne du zéro , et il faut attendre un temps plus ou moins long pour que l'équilibre de température soil établi , et l'aiguille ramenée à sa position pri-

Or, cet inconvénient n'a plus lieu lorsque la pile est munie de deux tubes et de deux supports, car en posant au-devant de chaque face une lame de même nature et épaisseur, il est clair que, si on a eu soin de laisser préalablement ces deux lames dans les mêmes circonstances, elles seront douées de la même température, et que par conséquent elles enverront sur les faces correspondantes de la pile la même quantité de chaleur ; l'index du galvanomètre restera donc immobile, quelle que soit la différence de température entre les lames et le corps ihcrmoscopiqtie ; ce qui permettra de procéder immédiatement aux expériences. Ainsi , lorsqu'on veut épargner du temps, il convient toujours d'avoir un couple de chaque espèce d'écran , et de monter également la pile des deux côtés , comme nous venons de le dire.

Pour connaître l'influence exercée sur la transmission libre par les diverses circonstances relatives à la surface , au volume et n la composition des écrans , il faut nécessairement so procurer une source constame de chaleur. A cet effet , rîcn de mieut qu'une bonne lampe à double courant d'air et à niveau constant ; lorsque ces appareils sont bien préparés et remplis d'huile privée de mucilage par l'acide sulfuriquc , on en obtient une flamme qui se conserve n une température invariable pendant plus de deux heures : j'ai pu m'en assurer avec une grande exactitude par les indications du thermo-multiplicateur. Il est évident que pour arriver à cet étal normal il- faut attendre quelques inslans pour donner au bec , à l'huile et à la cheminée de verre le temps de parvenir à leur maximum de température. Ce temps qui varie un peu avec la construction des lampes est de 10 à i5 minutes.

L'emploi d'un Argant comme source calorifique peut donner lieu à quelques objections. On dira peut-être que dans cette sorte de lampe l'action ne s'exerce qu'à traVers la cheminée de verre ; que celte même chemin ce s'échauffe, et mêle ses rayons de chaleur obscure nu calorique lumineux lancé par la flamme, et qu'enfin une telle source de chaleur n'est ni uniforme ni séparée de l'agent qui l'accompagne ordinairement dans les températures élevées.

Mais je ferai observer que la seule chose qui nous intéresse mai h te riant , c'est de savoir si l'état de surface, l'épaisseur, la couleur et la structure interne d'un corps, ainsi que sa composition chimique, exercent une action

quelconque sur la quantité do chaleur qu'il peut transmettre immédiatement ; cl, sous ce point de vue, l'origine et les qualités des rayons caloriques nous devienh en l indifférentes ; il nous suffit que ces rayons soient invariables, identiques dans toutes les circonstances où ils sont employés. Or, cela arrive réellement pour les rayons provenant de la flamme bien entretenue d'un quinquet placé à une distance fixe.

Quand nous aurons trouvé les rapports des quantités dé chaleur transmises par les écrans de différentes es-

examinerons, conformément à ce qui a été dit dans l'introduction , les changemens que ces rapports subissent par la variation des sources.

Toutes nos expériences de comparaison ont été faites sous le même rayonnement calorifique. Avant de commencer chaque série , on laissait tomber les rayons directement surlapiie, et on modifiait la distance de la lampe jusqu'à ce que l'aiguille du galvanomètre se fixât constamment à iJc° de l'échelle.

Nous avons déjà remarqué dans les considérations préliminaires que toutes les parties externes du thermoscope se trouvent à l'abri des rayons caloriques, moyennant un grand écran de métal poli, percé dans sa partie centrale correspondante à l'ouverture ,de la pile tournée vers la larape.

Pour établir ou intercepter d'une manière sûre et commode la communication entre cette ouverture et la source de chaleur, on se sert d'un écran mobile en cuivre A deux ou trois lames parallèles fixées sur un même pied.

Le cùlé (le la pile opposé à la lampe peut aussi se „ fermer et s'ouvrir par un écran tout-à-fait pareil, et ïoici dans quel but :

Lorsque, après avoir observé l'effet d'un rayonnement quelconque , ou intercepte l'action de la source , il faut attendre que la face de la pile, sur laquelle ont dardé les rayons de chaleur, soit revenue a son état naturel avant de passer à une seconde observation. Or, il parait que la chaleur lancée par la flamme pénétre plus facilement dans l'appareil qu'elle n'en sort par sa tendance naturelle à l'équilibre : du moins l'expérience démontre que le temps dans lequel se fait la déviation est au temps nécessaire pour que l'aiguille reprenne exactement sa position primitive, comme i à5environj car ce dernier est de 7 à 8', et nous avons vu que In déviation totale se produit en une minute et demie. Quelle que soit la cause de cette diflérence dans les deux époques d'échauffé ment et do refroidissement, toujours est-il que 8' d'attente sont nécessaires pour passer de l'une à l'autre expérience , quand On se home à placer le premier écran mobile devant la source rayonnante. Mais que l'on ouvre le côté opposé de là pile et que l'on approche une bougie allumée de la face correspondante, il est clair qu'en tenant cette bougie pendant quelques i us Uns à une distance convenable, et en interceptant ensuue la communication , on forcera l'aiguille à revenir au zéro dans un imervallc de temps moindre que H'. Ces opérations ne pourraient avoir lieu si le cùté de la pile opposé à la lampe. était iierméticiueinent fermé. Le second écran mobile sert donc à abréger la durée des expériences : il est particulièrement utile

lorsque l'action calorifique a été très forte ou tris prolongée, comme cela arrive quelquefois dans les premiers essais d'ajustement ; alors des portions de chaleur pénè-

venir sur leurs pas que dans uu intervalle de temps assez considérable. Avant que j'eusse pensé à ce simple moyen de correction, la difficulté de rétablir l'équilibre entre les deux extrémités de la pile, ainsi que celle dont j'ai parlé lout-à -l'heure relativement à la diverse température des écrans et de l'appareil , m'obligeaient souvent à passer iS à ao minutes dans l'inaction entre deux observations consécutives.

Quand un sujet quelconque de recherches exige de nombreuses expériences, il faudrait tacher dès les premiers pas de ne rien négliger de tout ce qui peut conduire à les rendre plus expéditives; car les moindres retards dérivés d'une imperfection de méthode , en s'aceumulant peu à peu , finissent par former des journées employées en pure perle. Cependant l'attention , absorbée par le sujet principal, ne se dirige point d'abord sur les petits défauts. Ou s'en aperçoit enfin, et l'on j porte remède lorsqu'il n'est presque plus temps d'en profiler ; mais le résultat de l'expérience n'est pas perdu, puisqu'il peut devenir plus ou moins utile dans des circonstances analogues. Cette considération me servira d'excuse pour la longueur des détails où je suis entré. Le premier problème qui se présente dans la série

l'inlluenrc que le degré de poli exerce sur la quantité de rayons transmis. Pour le résoudre, il n'y a qu'à

appliquer notre méthode ihcrmom étriqué à plusieurs écrans parfaitement semblables en tout , l'état de là surface excepté.

Sur un verre de glace très par, dep, millimètres d'épaisseur, j'ai coupé huit petit* morceaux assez grands pour couvrir l'ouverture centrale de l'écran lorsqu'ils étaient placés sur le' support , ec après avoir ôlé l'élamage , je les ai usés avec du sable , de l'émeri ou d'autres substances , de manière à former par leur «accession <■« série complète de surface* planes plus ou moins finement travaillées, depuis !e premier dégrossage jusqu'au poli le plus parfait. Ces différentes pièces, réduite* à une épaisseur commune de 8— ^71 wnmise à un rayonnement de 3o*du thermo-multiplicateur, m'ont dunué les résultus suivans ;

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