EXPERIENCES

HX hh CIBCDLATtOX DBS LIQUIDES SAKS I.BS TCUS DE TKKKE VESTICAUX. (t)

Lorsque l'altentioa des physiologistes ae porta , il y a quelques années, sur le phénomène de circulation, déconvert depuis long-temps par Corli dans les C/uira, un physicien ingénieux, M. Le Baillif, imagina de donner une idée de cette circulation au moyen d'une expérience de phynqoe, dont l'idëe première paraît appartenir an comte de Bumford.

Un liquide contenu dans un vase dont deux côtés' opposés sont inégalement échaufi<^, prend dans ce vase un monvement circulatoire; il monte du c6té qni est le pins échauffé, et il descend du côté qui l'est le moins. G'estce qui a. lieu, par exemple, dans l'eau contenue dam vu vase placé latéralement auprès du feu. Si l'on a un tnbe de vem rempli d'eau et placé verticalement, et qu'on approcbeiui corps chaud de l'un de ses côtés , l'eau prendra dam ce n^be un mouvement circulatoire. Rendue plus légère par la chaleur , elle montera du côté du corps chaud, et elle descendra du côté opposé. Ce mouvement sera rendu sensible par les corps légers que l'eau tiendra en suspension. Or, il est d'expérience qu'nn tube vertical rempli d'eau qiù tient en suspension des corps l^ers, manifeste un mouve-

(t) Ce mémoire a élé lu à l'Académie dis Sciences dans u «éucc du i3 mvmdjrc 1839.

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ment de circulation lorsqu'il est placé dans un apparteknent dont l'air parait cependant également échauffé dans toutes ses parties. C'est cette circulation que M. Le Baillif présentait plutôt comme une image que comme une explication de la circulation qui existe dans les CJtara. Il se sét* vait pour cela d'un tube de. verre contenant de l'alcool dans lequel étaient suspendues des molécules impalpables de liège râpé. Il paraît que la cause de la circulation dont il est ici question, était considérée comme problématique, et que rien ne prouvait qu'elle pût être rapportée à l'action de la chaleur, puisque M. Raspail, vers le même temps, présenta quelques-uns de ces tubes à l'Académie des sciences* et à la Société philomatique, comme des objets curieux, et sans déterminer la cause des phénomènes qu'ils présentaient*' Il publia ses observations à cet égard dans les Annihiles des Sciences d^ observation ( juin 1 829 ), et il se servit de ce phénomène inexpliqué pour rendre ];aison de la circulation des Chara. Curieux de savoir à quelle cause était due la circulation observée^dans le liquide que contenaient des tu*^ bes de verre établis dans un appartement dont la température paraît être partout la même, je m'appliquai à l'étude de ce phéuQmène. Je cherchai d'abord quels étaient les corps légers qui pouvaient rester long-temps suspendus daiis l'eau sans se précipiter. Les molécules ligneuses impalpa^* blés ne restent suspendues dans l'eau qu'autant qu'elle est en mouvement; dès qu'elle est dans un parfait repos, elles se précipitent; il en est de même des moléades terreuses^' etc. Il me fallait avoir des miolécules opaques qui, par leuc légèreté spécifique^ pussent rester suspendues dabs l'eauv» lorsqu'elle est sans mouvement, sans -tendi;'e ni à se précipiter ni à surnager. J'ai trouvé ce que je cherchais à cet égard en employant le lait. Une seule goutte de ce liquide ajoutée à six et même à dix onces d'eau que l'on agite, suffit, pat ses globule dispersés, pour rendre apercevable à la loupiî 11. 36

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to«t monvetncnl de ceHe eau mise dans un tube île yene. Ce» globules restent suspendus dans l'eau sans tendre i se ttrécipiter pendant plusieurs joars, en sorte qu'il est facile de faire des observations suivies avec cette eau chiirg(5e de corps légers en suspension , et que l'on peut caosidérer comme de l'eau pure. Ayant rempli avec cette eau un lobe de teire de six pouces de longueur et de six ligne de diamitre» je le plaçai verticalement non loin d'une fenêtre fermée et éclairée seulement par la lumière dilFuse. le vis l*cau qu'il contenait circuler en montant d'an c6lé et en descendant du côté opposé. Je ne tardai pas à m'apercevoir que la circulation changeait de direction, suivant les variations de la température extérieure. Lorsque la Icmpératore de l'appartement était supérieure à celle du dehors, le coannt ascendant était dans le tube du côté du fond de Ftppartement, et le courant descendant du côté de la fenêtre; l'inverse avait lieu lorsque la température de l'appartement était inférieure à celle du debon. Ainsi il me fut démontré que la drculation âo|it il s'a^t était produite par le faiMe courant de chaleur qui existait dans l'air de rapparleioea^ et qui était diri^, au travers de la fenêtre fermée, du dedans an dehors, on du dehors au dedans. Les ttAts remplis tf eau dont on voit la circulation k l'aide des corps légen que cette eau tient en suspension, qont doncdes instmmens propres à faire déinurrir la direction des faibles conruis de chaleur qui ezbtent dans l'air ambiant. Pour me servît d'uaeexpressîoaqui-éviteïme circonlocution, je dÉMgnersi ocs tubes sous le nom de tbermoroscopes (t), mot qui si* gnifie qne ces tubes sont des instnmiens'indicatenrs dn sens dans lequel s'opère l'écoulement de la chaleur. ha mouTetneut circulatoire qui a lien dans le liquide dn

(1) Mol dérivé de 6if|i4ç, ckaltw ; it fî'oç . écoulemenl ; el ie mi'jm", jt découvre.

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thermoroscope n'est point égal dans tons les points àa tube) il est plus rapide dans le fond que d/ms la partie supérieare» Le courant descendant prâente un mouvement aixidlëitf^ en sorte que ce mouvement de descente, assez lent dans la partie supérieure, acquiert graduellement plus de rapidité à mesure qu'on l'observe dans une partie plus inférieur Le courant ascendant. offre au contraire un dëçroissement graduel de vitesse du bas en haut, en sorte ^pie ce mouYe» ment d'ascension, rapide dans la partie inférieure, devient plus lent dans la partie supérieure* Ainsi, en observant le mouvement de descente et le mouvement d'ascension â la méntç hauteur, on les voit constamment égaux j mais en \m observant à des hauteurs différentes, on voit le mouvement de descente graduellement accéléré, et le mouvement d'a»> cension graduellement retardé»

La chaleur, dont l'inégalité légère aux deux côtés opposés du thermoroscope produit la circulation du liquide^ agit d'une manière très marquée par le degré général de son élévation sur cette circulation* Âixisi j'ai observé que lorsque la température générale est aurdessons de -f* V> degrés R,, il n'y a plus de circulation dans un tabe cempU d'eau pure. C'est en vain qu'il exute alozs un puissant oour tant de transmisnon de température, il n'agit en aufiQue manière sur le liquide du thermoroscope pour provoquer sa circulation. Ainsi j'ai vu que cette dernière n'existait poinjt dans des thermoroscopes situés près d'une fenêtre dans im appartement dont la température était à -f* ^ àoffcéfif losique la température du dehcos était à <-^ xo degr^* Il j avait alois 1 5 degrés de différence entre la température de l'appartement et la température du dehors; le courant de transmission de la température du dedans au dehors devait être bien intense, et cependant il était sans action sur le liquide contenu dans le thermoroscope. Lorsque la tempé^ rature généi:ale est supérieure à + i5 degrés, ilsuJËt d'un

quart de (Icgrt; de diiï^reiice entrela température de Tappartemeni et celledu dehors pour que le courant dechaleur qui résulte de cette inégalité provoque nue circulation dans le ihermoroacope. Ainsi l'absence de la circulatiou lorsque la température est au-dessous de -j- lo degrés , tient éïidcinmeDt à ce que les molécules du liquide étant fort rapprochées par la perte d'une partie du calorique qui les écartait les unes des autres , elles sont alors soumises à une attraction réciproque plus forte, ce qui' leur donne nne force tVinertie à l'aide de laquelle elles résistent davantage au mouvement que le courant de la cbaleur tend à leur imprimer, EneOet, si l'on détruit momentanément cette /yn.ï d'inertie au moyen d'une légère agitation du liquide, la circulatiou s'établit dans le sens du courant de la chaleur, et dure pendant quelque temps, ce qui prouve que le connut de la chaleur exerce alors son action sur les molécules ia •liquide pour les déterminei à se mouvoir. L'ébranlemenl des molécules du liquide est donc une condition préalable nécessaire pour que ces molécules soient mises en mouvement par le courant de la chaleur, lorsque ce courant est trop faible pour opérer à lu! seul ce mouvement. Oh tiieranoroscope dont le liquide est à la température ile -\- 5 degrés &., non-seidement ne présenté plus de circulation sons riqituence des courans de la chaleur qui existent daiis l'atmosphère, mais les rayons m^mes dti soleil le frappent vainement pendant quelques minutes^ ils n'y produisent poîut de circulation, ce n'est que lorsque leur action prolongée a suffisamment augmenté la température du liquide que celui-ci circule. Ce même liquide, cependant, lorsqu'il possède une température supérieure à -|- i5 degrés, présente une circulation dont la rapidité devient très considérable à l'instant même qu'il est fuappé par les rayons solaires.

Ces faits prouvent qiiç la mobilité llioWcvtlaii;e de l'eau

est beaucoup plus grande quand elle est ëchaulFée , qtie lorsqu'elle est refroidie , ce qui avait déjà ëté prouvé d*uhe autre manière par les expériences de M. Girard sur reniement des liquides par les tubes capillaires* Ces faits prouvent en même temps , ce me semble j que le mouvement de la chaleur dans les corps est d'autant plus facile que ces corps possèdent une température plus élevée.

L'eau qui tient en solution des substances acides , alcalines ou salines , offre plus de mobilité moléculaire que Feaûpure, caries circonstances extérieures étant les mêmes, elle circule beaucoup plus vite. C'est ce dont je me suis assuré en «mettant en expérience les uns à côté des autres des tubes semblables qui contenaient les uns de i'eàu pure , les autres 9 de l'eau avec addition d'une petite 'quantité d'àcide , d'alcali , ou d'un sel quelconque. Lorsque la température générale n'avait point assez d'intensité pour déter^ . miner la circulation de l'eau pure , l'eau acide , alcaline ou saline circulait très bien • L'eau pure cesse de circuler lorsque la température générale est«à -f- lo degrés R* L'ean acide, alcaline ou saline circule à des degrés inférieurs et variables de température générale. J'ai vu l'eau acidulée circuler très -bien, la température générale étant à -|- 5 degrés, tandis que l'eau pure d'un tbermproscope contigu était complètement immobile. Ainsi il est certain que l'eau à laquelle on ajoute un4acide , un alcali ou un sel, éprouve par cette addition, une augmentation de mobilité moléculaire qui rend ses molécules susceptibles d'obéir à des causes de mouvement qui , dans les mêmes circonstances , n'agissent point pour mouvoir les molécules de l'eau pure»

La pression exercée par la pesanteur d'une colonne de liquide sur les molécules de ce même liquide qui occupent la partie inférieure ^st un obstacle à leur mobilité. CeUes de ces molécules qui sont à la partie supérieure étant les moins pressées , obéiront par cela même avec plus de faci-

5lS() APCERDICE.

lit^ aux caïues qui tendront à les mouvoir. Ainsi , j'ai exp^cimeQté qu'au tube vertical long de trois pieds ctanl i«iDp)i d' eau la circulatioa ne pi^DÛtrait qu'A environ Aevj, sledc de profondeur, encore avant d'artiver jusquc-Eà à)rouTait-eUc une diminution graduelle de vitesse jusqu'à ce que son mouvement cessât tout-à-fait du pi^aétrer plus avant.

J'avais remarqua plusieurti fois que le malin la circnk' tion du tltermoroscopi! était beaucoup) plus tente que loisqnela lumière <^tait devenue plus intense , et cela quoique la température n'eût pas vario. Cela me fit soupçonner que Ift lumière avait tme inâuence sur ce mouvement circala- (oire. Pour m'en aasurer. j'établis auprès d'une fcu^tie Àdairée par la seule lumière difTuse, deux thcrmoroscopes dont la circulation s'établit sur-leH:bamp. Alors je couvris un de 066 tubes avec un récipient de carton , et l'autre avec un récipient de verre. Au bout de au minutes , je trouvai la circulatioa complètement suspendue dans le tube convert avec le récipient opaque ^ elle se rétablit moins d'une minute après le retour de la lumière. Quant au tube qai avait été couvert avec le récipient de verre , il ne cessa point de présenter la circulation , seulement ce mouvement M trouva un peu diminué de vitesse. Ces expériences qui semblaient établir bien décidément l'influence de la lumière sur la circulation du liquide contenu diins le ihermoroscope , n'étaient cependant point au-dessus de toute objection. Le carton est moins facilement perméable à la chaleur que le verre , il serait donc possible que le courant de la chaleur alors existant dans l'appartement eût continué Ji s'effectuer au travers des parois du récipient de verre , et eût été arrêté par les parois du récipient de carton, en sorte que oe serait encore ici l'absence du (durant de la chaleur, et non l'abicnce de la lumière , qui aurait amené la suspension de la circulation. Cette manière de voir semble

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même étayée par le fait de la diminution de vitesse de la circulation.dansle tube que recouvrait le récipient de Verre; Ce récipient , en effet y opposait aussi un obstacle qnel*^ concpie h la transmission du courant de .la chaleur^ la di-^ minution de ce courant dans l'intérieur du récipient avait diminué la vitesse de la circulation ; si Pobstade eût élé plus grand ^ la circulation eût été suspendue tout-à-fait* Ainsi y .en supposant que l'absence de la lumière eût véritablement une influence sur la suspension de ce pbénomène circulatoire , il fallait admettre que cette suspension était en même temps l'effet de la diminution du courant de la chaleur auquel le thermoroscope était soumis. Afin d'apprécier ce qai pouvait être dû à la lumière dans cette cjoB^ ' constance , il était nécessaire d'étudier son influence dans des ôrcopstances où le courant de la chaleur ne variait pas du tout. Un thermoroscope étant donc placé près d'une fenêtre fermée et éclairée par la seule lumière diffuse ^ j'observai la circulation jusqu'au soir. Le lendemain , dès la naissance du jour, je retournai à l'observation du thermoroscope , et je trouvai la circulation complètement suspendue. Le ciel était alors couvert de nuages, ce qui contribuait à diminuer l'intensité de la lumière naissante* Je notai le degré de la température dans l'intérieur de l'appartement et le degré inférieur de la température au dehors. Trois quarts d'heure après, la lumière ayant augmenté d'inten^té, la circulation commença à s'établir .d'une manière lente. Cependant la température inténeure et la température extérieure n'avaient point variée par conséquent , le courant de la chaleur qui se portait du dedans de l'appartement au dehors était toujours le même» Quelques heures après , la circulation était devenue très rapide, ce qui coïncidait avec l'augmentation^ considérable de l'intensité de la lumière. Cependant la température extérieure avait augmenté , tandis que la température intérieure était

56S AiTEnDicK.

tiemeurtie la mûme ; par consdquenl, le cojirant de la chaleur toujoiirs dii-igû du dedans an dehors , avait perdu une partie de son inteDsilé, ce qui devait ûtre une cause tic diuiinution de i-apidit»! de la circulation. Or cette rapidité de la circulation était , au contraire , augmentée ; donc cette augm'jntation était due à l'intensité augmentée de la lumière. Pendant ia nuit, le courant de la clialeur dirigé du dedans au dehors existait ; il agissait sans obstacle sur le thermoroscope , et cependant la circolatîoii n'existait pas. Je m'en assurai eu éclairant instantané m eut le thermoroscope avec la lumière d'une bougie ; donc la suspension de cette circulation était due à l'absence de la lumière. Peut-être pourrait-on penser que , dans cette circonstance, la lumière, même lorsqu'elle est diffuse, agit en échauffant le côté du tube qu'elle frappe, et facilite ainsi la circulation da liquide qu'il contient. Cette objection tombe d'eliemfime devant l'observation qui fait voir que le raalîa, lorsque la circulation recommence , après le repos de la nuit, le courant ascendant est toujours situé du côté opposé à celui qui est frappé par la lumière , et cela parce que l'air de l'appartement est alors plus échauffé que l'air extérieur.

L'absence de la lumière diffuse ne produit la suspension de la circulation du thermoroscope que lorsque cet inslrament est rempli d'eau piurc. Celte suspension n'a point lieu lorsque l'eau contient un acide , un alcali ou un sel. Cette suspension n'a point lieu non plus lorsque la température excède -j- i5 degrés. Cela provient de ce que l'eau qui contient un acide, un alcali ou un sel en solution, possède une mobilité moléculaire supérieure à celle de l'eau pure et sufHsante pour que sa circulation existe sans avoir besoin de l'influence de la lumière , et malgré que h température soit inférieure à -|- ^o degrés. Lorsque la tempiîratuie générale est supérieure à -f- i5 degrés E. , l'eau

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pure acquiert également une mobilitë moléculaire suffisante pour circuler sans avoir besoin de l'influence de la lumière diffuse. Ainsi au dessous de -f~ ^^ degrés R« , Peau pure ne circule point dans le tbermoroscope par l'effet des faibles courans de chaleur tels qu'ils existent ordinairement dans l'air d'un appartement. De -f- ^^ degrés à -f- i^S degréSf l'eau pure circule le jour et cesse de circuler la nuit. U paraît que l'action de la lumière diffiise donne à l'eau' une augmentation de mobilité moléculaire qu'elle perd dans l'absence de cet agent. Enfin au-dessus de -f- ^^ de* grés y l'eau , en vertu de l'élévation de sa température ^ possède assez de mobilité moléculaire pour circuler continuellement dans le thermoroscope soumis aux plus faibles courans de chaleur.

Fin BU SEGOin) volume;

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