CALORIQUE SENSIBLE

On entend par calorique sensible celui qui produit sur nos organes les effets connus de chaleur et de froid, et qui peuvent se mesurer par le thermomètre.

Rayonnement, Lorsqu’un corps est placé dans l’air ou dans un fluide quelconque, liquide ou gazeux, à une plus basse température que la sienne, il finit toujours par atteindre exactement la température du milieu * dans lequel il est plongé.

Le corps se refroidit encore lorsqu’il est placé dans une enceinte vide, à une température inférieure à la sienne, et finit toujours par se mettre en équilibre avec la température de l’enceinte. Ainsi, les corps en sc refroidissant, cèdent une partie de leur calorique non seulement aux corps qui sont immédiatement en contact avec eux, mais encore ils lancent du calorique dans toutes les directions c’est ce calorique transmis à distance que l’on désigne sous le nom de calorique rayonnant.

+ Le mot milieu signifie la meme chose que fluide, qui peut-être liquide ou gazeax.

Le calorique rayonnant se transmet en ligne droite, et se réfléchit contre les surfaces polies, en fesant l’angle de réflection égal à l’angle (^incidence ; propriété que l’on reverra dans la lumière. On entend par angle àHncidence l’angle formé par l’inclinaison du rayon calorifique qui tombe sur la surface réfléchissante et par une ligne perpendiculaire à cette surface au point où tombe le rayon, et par angle de réflexion l’angle formé par la perpendiculaire dont nous venons de parler et par l’inlinaison du rayon réfléchi. On peut se servir de celte propriété pour concentrer en un seul point un très-grand nombre de rayons calorifiques sans employer l’action directe d’un foyer. C’est en renvoyant la chaleur du soleil sur un même point par un grand nombre de miroirs convenablement disposés, que l’on prétend qu’ Archimède, cet illustre savant de l’antiquité, brûlait les vaisseaux romains qui assiégaient Syracuse sa patrie.

Les expériences sur le rayonnement du calorique se font d’une manière beaucoup plus décisive au moyen de deux miroirs paraboliques. Ces deux miroirs, MN, M'N', sont placés en regard l’un de l’autre, de manière que leurs axes se confondent; si l’on place un corps chaud, un boulet rouge, par exemple, au foyer F de l’un des miroirs, et que l’on place un thermomètre au foyer F' de l’autre miroir, on le voit baisser rapidement, même lorsque l’on a placé un petit écran dans la ligne de l’axe, pour intercepter le rayonnement direct. Les rayons calorifiques, qui s’échapperont du corps rayonnant, se réfléchiront d’abord sur le miroir dont ce corps occupe le foyer, il y aura donc un faisseau de rayons parallèles à l’axe XV qui, reçus par l’autre miroir, se réfiéçhiront au foyer de ce miroir. Par le moyen d’un boulet incandescent le rayonnement est sensible à une grande distance, et l’on peut enflammer de l’amadou a 15 ou 16 pieds du foyer de chaleur.

Les lois du rayonnement du calorique se manifestent également dans le vide.

Vitesse du calorique rayonnant» On a essayé de mesurer la vitesse du calorique ; la plus grande distance à laquelle on ait fait l’expérience était de plus de 75 pieds, et cependant on a pu distinguer d’intervalle entre le moment du départ des rayons et leur arrivée sur le corps soumis à l’expérience. Il résulte de là que la transmission de la chaleur se fait avec une grande rapidité. Il est môme probable que sa marche est aussi rapide que celle de la lumière, puisque le soleil nous les envoie unies inséparablement; or la lumière met 8 minutes et 13 secondes à venir du soleil, et cette distance est d’environ 34 millions et demi. On ne pourrait cependant pas afîlrmer qne le calorique privé de lumière se meut avec la même vitesse, bien que par les expériences que nous venons d’indiquer, il se meuve avec une très-grande rapidité.

Le calorique traverse l’air et les gaz sans s’affaiblir sensiblement, puisque les rayons solaires échauffent bien plus rapidement et bien plus fortement les corps solides et les liquides sur lesquels ils frappent que l’air qu’ils traversent, mais il traverse encore facilement les corps solides transparents, tels que le verre, le cristal de roche. Sic. qui laissent passer une partie de la chaleur d’autant plus grande que la température du corps rayonnant est plus élevée. Quand la source de chaleur n’est pas supérieure à celle de l’eau bouillante, les rayons calorifiques qui en

émanent se transmettent très-peu ou pas du tout à travers une lame de verre, quelle que mince qu’elle soit; mais au-dessus de cette température, la quantité de chaleur à travers un même écran, augmente dans une plus grande proportion à mesure que la température de la source est plus élevée. Par exemple, un écran de verre arrêtant les 7-8 du calorique émis par un corps à ISO degrés, n’arrête que les 6-7 du calorique émis par un corps à 400 degrés, et la moitié seulement du calorique émis par la flamme d’une lampe.

On a observé, que la chaleur qui a traversé une lame de verre, éprouve, dans le passage à travers une seconde lame, une perte ])roportionnellement beaucoup moindre. Par exemple, en mettant un. écran entre un corps chaud et un thermomètre, le rapport entre la chaleur transmise et la chaleur totale était un 1-8, tandisque si l’on interposait un second écran, ce rapport devenait seulement 1-16.

Refraction, Le calorique rayonnant se réfracté comme la lumièie, c’est-à-dire que, quand il traverse un corps dans des directions qui ne sont pas perpendiculaires aux surfaces de ce corps, les rayons sont déviés plus ou moins de leur direction. C’est ce que l’on remarque en interposant une simple lorgnette entre de l’amadou ou tout autre corps un peu combustible et le soleil. Au moyen d’un système de lentilles ou de verres convenablement disposés on est parvenu à obtenir un feu aussi ardent ou plus ardent même que celui obtenu par les combustions les plus énergiques. On a prouvé que les mêmes lois existent pour le calorique obscar, mais elles ne produisent pas des effets aussi puissants.

Intensité de la chaleur. L’intensité de la chaleur décroît dans le même rapport que la distance augmente, c’est-à-dire, en raison inverse du carré de la distance. Cet effet est dû à ce que, à une distance double, les rayons calorifiques divergeant toujours depuis leur origine, iront se répandre sur une surface quatre fois plus grande, puisque 4 est le carré de 2 ; à ce que à une distance triple ils frappèrent une surface 9 plus grande, puisque 9 est le carré de 3. Or il est clair que si un certain nombre de rayons calorifiques frappait une surface d’un pied carré, ce même nombre de rayons, frappant ensuite une surface 9 fois plus grande, chacun des points de cette dernière surface sera 9 fois moins échauffé, puisqu’il sera lancé à chacun de ces points 9 fois moins de rayons calorifiques.

Pouvoir réflecteur* Les corps frappés par la chaleur ont le pouvoir d’en réfléchir une partie ; c’est ce que l’on appelle leur pouvoir réflecteur, Tous les corps ne l’ont pas au même degré. Il dépend et de la nature de ces corps et du poli de leurs surfaces. Voici un tableau du pouvoir réflecteur de quelques corps : —

Cuivre jaune,

Etain mouillé de mercure,

Argent,

Verre,

Etain en feuilles.

Verre mouillé,

Acier,

Noir de fumée.

Plomb,

Pouvoir éniissif. !Nous entendons par pouvoir éniissif la faculté qu’ont les corps de transmettre plus ou moins rapidement leur chaleur aux corps environnants. On a remarqué que le pouvoir émissif d’un corps est toujours en sens inverse de son pouvoir réfléchissant ; c’est-

à-dire que, plus mi corps est poli et moins il émet de chaleur, et que les nombres qui e^priment les pouvoirs réfléchissants des corps les plus polis sont les mêmes ou à peu près les mêmes qui expriment les pouvoirs émissifs des corps les moins polis, comme nous allons le voir par la comparaison de cette table avec la table précédente : —

Noir de fumée.

Eau,

Papier à écrire.

Verre ordinaire, Encre de Chine,

Glace, 85

Mercure, 20

Plomb brillant, 19

Etain, argent, cuivre, or, 12

Pouvoir absorbant . On désigne sous le nom de pouvoir absorbant la faculté qu’ont les corps de s’approprier une partie de la chaleur qui leur est envoyée par d’autres corps. On a remarqué par l’expérience que le pouvoir absorbant des corps est dans le même rapport que leur pouvoir émissif, c’est-à-dire que, si deux corps sont par rapport à leur pouvoir émissif dans un rapport de 100 à 90, ils auront aussi un rapport de 100 à 90 pour leur pouvoir absorbant. On sait aussi que plus un corps est réflecteur, moins il a de pouvoir absorbant. On augmente le pouvoir absorbant d’un corps poli en fesant des raies sur sa surface, de même que l’on augmente de cette manière son pouvoir émissif.

Propagation de la chaleur à travers les corps liquides. Les rayons calorifiques, qui se présentent à ta surface des liquides, sont réfléchis ou absorbés par une couche extrêmement mince de leur surface dont ils élèvent la température ; et par un rayonnement qui a lieu de molécule à molécule, le calorique, reçu et absorbé à la surface, se transmet de là dans l’intérieur. Mais le transport de la chaleur dans les liquides se fait de la même manière que dans les gaz, c’est-àdire que, les couches plus échauflées, devenant moins denses en se dilata’nt, s’élèvent à la surface, et ainsi de suite jusqu’à ce que toute la masse soit échauffée.

Propagation de la chaleur à travers les corps solides. Les corps solides, de même que les corps liquides, arrêtent à leur surface les rayons de chaleur ; de même aussi une partie de ces rayons est réfléchie, et l’autre absorbée par une couche extrêmement mince de la surface. Mais, comme les molécules d’un corps solides sont parfaitement immobiles, le transport du calorique se fait nécessairement de molécule à molécule.

De la conductibilité. On entend par conductibilité la faculté qu’ont les corps d’absorber de la chaleur et de la transmettre dans leur masse. Les corps solides ont une plus grande faculté conductrice que les liquides ; mais elle est beaucoup plus grande dans certains corps solides que dans d’autres. Tout le monde sait en effet que l’on peut tenir impunément une barre de verre à une très-petite distance du point où elle est en fusion, tandisque, une barre de fer, échauffée au rouge à l’une de ses extrémités, c'est à peine, à une grande distance, si la main pourra en soutenir la température.

On peut prouver d’une manière bien évidente à l’œil même cette inégalité de faculté conductrice, au moyen de l’appareil suivant. Une boite rectangulaire en fer blanc est garnie (fig: 41.) d’un grand nombre

de tubulures dans lesquelles on a mastiqué des cyliïidres h, c, d, <?, /, de même longueur et de même diamètre. On les plonge tous ensemble dans de la cire fondue, et on les retire promptement ; cette couche de cire devient bientôt solide par le refroidissement. Alors on remplit le vase M N d’huile bouillante; la chaleur se propage dans les divers cylindres, et l’on juge, par la rapidité de la fusion de la cire sur chacun d’eux, de la rapidité avec laquelle ils propagent la chaleur. Par ce procédé l’on trouve que l’or est le meilleur conducteur du calorique, ensuite l’argent. Viennent après le cuivre, le fer, le zinc, l’étain et le planfme à peu près au même degré, le plomb ; le marbre, le verre, la porceline, la terre des fourneaux sont inférieurs aux métaux. Mais les charbons et les bois secs sont encore plus mauvais conducteurs du calorique. En général, l’on a remarqué que les plus mauvais conducteurs sont les substances composées de filaments très-fins qui se touchent par très-peu de points, telle que le coton, la laine en flocons, le duvet, le son, la paille, la ouate, la fourure des animaux, &c. Voilà pourquoi ces substances, mais principalement les fourures nous préservent-elles tant du froid, uniquement parcequ’elles empêchent le rayonnement à l’extérieur, et qu’elles conservent au corps humain la chaleur qu’il émet, et un atmosphère calorifique constant.

calouique latent.

Lorsque le calorique pénètre un corps, il produit deux effets distincts ; il en élève la température et il en écarte les molécules. Nous pouvons considérer ces deux effets comme provenant chacun d’une partie du calorique reçu par le corps dont l’une produirait à elle-seule l’élévation de température, et l’autre les variations de distance des molécules. Nous avons désigné la première portion sous le nom de calorique sensible, nous donnons à la dernière le nom de calorique latent. Par exemple, lorsque l’on chauffe un corps solide, il se dilate, mais reste solide jusqu’à ce qu’un thermomètre mis en contact avec lui ait atteint un certain degré qui est toujours le même pour le même corps. Le thermomètre ne monte ni ne baisse pendant toute la durée de la fusion, quelqu’activité que l’on donne au foyer. Ainsi toute la chaleur est employée à faire passer le corps de l’état solide à l’éiat liquide, et c’est ce calorique qui n’exerce pas d’action sensible sur le thermomètre que l’on désigne sous le nom de calorique latent. Ce calorique latent est quelquefois très-considérable. En mélangeant 2 livres 3 onces 4* drDgmes et 81e d’eau à 75 degrés centigrades, avec 2 livres 3 onces 4< dragmes et 81e de glace à zéro, la glace fond entièrement, mais les 4< livres 6 onces 9 dragmes et 62e d’eau qu’on obtient sont encore à zéro. Ainsi, la chaleur, employée à faire fondre une certaine quantité de glace est la même que celle qui est nécessaire pour élever de 0®. à 75 dégrés la même quantité d’eau.

Dilatation des corps. Tous les corps, comme nous l’avons vu au commencement du calorique, se dilatent par la chaleur, et se contractent par le refroidissement ; et s’il existe des corps qui semblent se soustraire à cette loi générale de la nature, cela tient à quelques circonstances particulières. Ces exceptions n’ont lieu que quand un corps

change d’état; c’est ainsi, j)ar exemple, que l’eau augmente de volume lorsqu’elle est sur le point de se congeler. Il existe cependant un grand nombre de corps qui, bien qu’ils ne changent pas d’état apparent, diminuent de volume par la chaleur. Par exemple, le bois semble se contracter quand il fait chaud; c’est qu’il perd, par l’évaporation causée par la chaleur, l’eau qu’il renfermait dans ses pores. Il en est de même des terres et d’un grand nombre de substances organiques ; la diminution de leur volume vient de ce qu’elles perdent plus d’eau par la dessication qu’elles ne gagnent en volume par la dilatation.

La dilatation des corps solides, bien que très-petite en elle-même, produit sur des barres très-longues des variations considérables auxquelles il faut nécessairement avoir égard. Par exemple, les tuyaux de fonte destinés à la conduite des eaux éprouvent, par les variations de température des saisons, des variations de longueur souvent tellement considéiables qu’ils se briseraient infailliblement, si on n’avait pourvu à cet inconvénient ; car la force avec laquelle les corps solides tendent à changer de volume par les variations de température est très-considérable. Pour obvier à cet inconvénient, les cylindres s’emboîtent à frottement les uns dans les autres, de manière à ce qu’il y ait le jeu nécessaire pour que les variations de température n’aient pas d’autre elfet que de faire entrer ou sortir plus ou moins les tuyaux les uns dans les autres.

Cette effet de dilatation et de contraction se fait sentir aussi dans les horloges à pendule dont la tige, étant plus longue, va moins vite quand la température est plus élevée, et étant plus courte, va plus vite quand la température est plus basse. Cette inégalité d’indication des pendules n’est pas d’un grand inconvénient dans les besoins journaliers, et ne peut être nuisible qu’aux observations astronomiques. Le même effet se reproduit dans les montres dont le régulateur est un balancier ; mais on est parvenu à corriger ce défaut par la propriété même qu’ont les métaux de se dilater inégalement par la chaleur,et le célèbre horloger, Mr. Breguet, à construit des chronomètres dont le cours, comparé à celui des étoiles, n’a pas donné dans une année entière une variation diurne de plus d’une seconde.

C’est par le moyen de la dilatation par la chaleur que le forgeron peut étendre son bendage sur une roue dont la circonférence est un peu plus grande que celle du bendage.

Les corps, en se dilatant et en se contractant, exercent des efforts prodigieux. C’est ainsi que Mr. Molard, ancien directeur du musée des arts et métiers, à fait une heureuse application de cette force. Au Conservatoire des Arts et Métiers, deux murailles latérales d’une galerie s’étaient inclinées sous le poids énorme d’un plafond qu’elles soutenaient, Mr. Molard les fit traverser par des barres de fer terminées au dehors par de forts boulats. Alors on chauffait la moitié des barres, et comme elles s’allongeaient par la chaleur, on serrait les écroux, puis on fesait chaufler les autres barres au moyen de lampes, et on serrait les écroux de la même manière. Par ce moyen Mr. Motard fit disparaître toute ^inclinaison des murailles. Quand à la dilatation des liquides, nous avons pu la remarquer dans la construction du thermomètre, puisque comme nous l’avons vu, c’est sur ce principe que sont fondés ces instruments.

Los gaz se dilatent par la chaleur de la même manière que les solides et les liquides, mais d’une plus grande quantité. Lorsque l’air, par exemple, est réchauffé, cette partie qui est réchauffée se dilate, et étant devenue par là plus légère, elle s’élève et est remplacée par la couche supérieure. C’est à cet effet que sont dus les deux courants contraires que l’on observe en plaçant tour-à-tour une chandelle au haut et au bas de la porte ouverte d’un appartement que l’on chauffe. Si vous placez la chandelle au bas de la porte, la flamme est repoussée à l’intérieur par le courant d’air froid qui entre ; si au contraire, vous la placez au haut de la porte, elle sera repoussée à l’extérieur par le courant dilaté d’air chaud qui tend à sortir.

Lorsque l’on expose à l’air de l’eau placée dans un vase ouvert, on en voit le volume diminuer peu à peu, et le liquide disparaître complètement après quelques jours. Cet effet est beaucoup plus rapide, lorsque l’on fait bouillir un liquide par l’action du feu. Le liquide prend alors la forme et l’apparence de l’air, et l’on dit qu’il se réduit en vapeur. On dit qu’un corps est plus ou moins volatil, lorsqu’il exige une température moindre ou plus grande pour se réduire en vapeur. Ce phénomène se produit aussi bien dans le vide qu’au contact de l’air. Cette propriété des liquides de se transformer en vapeur n’appartient pas cependant à tous les liquides. Il y en a qui n’émettent point de vapeur, telles senties huiles grasses; d’autres ne semblent donner naissance à des vapeurs qu’au-dessus d’une certaine température, tels sont, par exemple, le mercure, l’acide sulfurique. Mais ces exceptions sont peu nombreuses.

Lorsque l’air est tranquille, l’évaporation se fait très-lentement ; mais lorsque l’air est agité, l’évaporation est rapide: c’est ce qui arrive dans les tempêtes où les vents violents dessèchent rapidement la surface de la terre, parceque les couches d’air se succèdent et se saturent tour-à-tour de vapeurs. La tension ou force élastique d’une vapeur varie avec la température, et augmente plus rapidement que le nombre des degrés indiqué par le thermomètre.

Loi de Dalton. A la température de l’ébullition d’un liquide quelconque, la tension de la vapeur est égale à la pression de l’atmosphère ; car si elle était plus faible, elle ne pourrait vaincre la pression atmosphérique pour parvenir à la surface du liquide, et si elle était plus forte rien n’empêcherait qu’elle ne fut formée plutôt. Ainsi, à la température de l’ébullition de tous les liquides, leurs vapeurs ont la même tension, En opérant sur un grand nombre de liquides différents, et en fesant varier pour chacun d’eux la température dans toutes les limites inférieures à leur ébullition, un physicien anglais nommé Dalton à découvert que pour les liquides, à des températures également éloignées du point d’ébullition, leurs vapeurs avaient la même tension. C’est ainsi que l’alcool bouillant à 78 degrés et l’eau à 100 degrés centi grades, les forces élastiques de leurs vapeurs réciproques sont les mêmes à cette température; la tension de la vapeur d’alcoul à 76 degrés est la même que celle de la vapeur d’eau à 98 degrés.

Quoique des expériences récentes aient démontré que cette loi de Dalton n’est point rigoureuse, on peut cependant la regarder comme une approximation suffisante.

De V Hygrométrie. Nous savons que l’eau émet de la vapeur à toutes les températures, et que cette vapeur est absorbée par l’air en d’autant plus grande quantité que la température de ce dernier est plus élevée ; V Hygrométrie a pour objet la recherche des différents degrés de la vapeur d’eau absorbée par l’air ; les instruments dont on se sert pour cet objet portent le nom d’hygromètres ou d’hygroscopes. La solution de ce problème est extrêmement difficile à trouver, et n’a pas même été trouvée parfaitement ; mais on parvient à un résultat assez exact au moyen d’un hygromètre. Le meilleur est celui que l’on appelle hygromètre de Saussure, parce que c’esi lui qui l’a inventé.

Cet instrument consiste en un cadre de cuivre A B C D (fig ; 41.) dans lequel un cheveu ab est suspendu en a à une petite pince que l’on peut monter ou descendre au moyen d’une vis, et fixé par son autre extrémité à un petit cylindre mobile sur son axe et garni d’une aiguille mn dont l’extrémité parcourt la portion du cadran PQ ; un fil, enroulé sur le cylindre et portant un petit poids c, sert a tendre le cheveu. Le cheveu en s’allongeant par l’humidité, et restant toujours tendu par le poids c fait tourner le cylindre, et l’aiguille parcourt alors un nombre de degrés proportionnel à cet allongement.

Les cheveux sont ordinairement enveloppés d’une matière grasse qui les soustrait en partie à l’action de l’humidité de l’air ; dans cet état leur allongement de l’extrême sécheresse à l’extrême humidité n’est d’environ qu’un de leur longueur; mais lorsqu’on les a dépouillés de cette matière grasse, ils se dilatent quatre fois plus, c’està-dire d’environ un âV* C’est pourquoi l’on fait bouillir les cheveux dans de l’eau un peu alcaline afin de dissoudre la matière grase qui les recouvre. Saussure les place dans un linge afin qu’ils ne se mêlent pas, et emploie de l’eau renfermant de son poids de sous-carbonate de soude.

, Lorsque Phygromètre à cheveu a été construit avec beaucoup de soin, on remarque lo. que, placé dans les mêmes circonstances, ses indications sont toujours identiques ; 2o. que, quelle que soit la température de l’air, s’il est saturé, l’aiguille marque toujours 100°, et s’il est parfaitement sec l’aiguille s’arrête toujours à zéro. On doit conclure de là que l’action hygrométrique du cheveu est constante ; que l’effet de la température pour faire varier sa longueur est sensiblement nulle dans les limites de température de l’atmosphère ; et enfin, quelle que soit la température de l’air, pourvu qu’il soit saturé de vapeur, le cheveu s’empare toujours de la même quantité d’eau, puisqu’il s’allonge de la même quantité.

Du calorique spécifique. On admet qu’il faut toujours la même quantité de chaleur, quelle que soit la source de celte chaleur, pour élever d’un même nombre de degrés la température d’un même corps. Nous savons aussi qu’il faut toujours la même quantité de chaleur pour faire fondre une livre de glace à zéro et qu’il faut toujours aussi la même quantité de chaleur pour vaporiser une livre d’eau à 100°; mais il faut que les masses sur lesquelles on opère soient identiques, soit parleur nature, soit par l’arrangement de lenrs molécules. Il n’en est pas de même si l’on opère sur des substances différentes ayant le même poids.

Tous les corps, sous le même poids, exigent des quantités inégales de chaleur pour élever leur température d’un même nombre de degrés du thermomètre. Par exemple, la quantité de chaleur nécessaire pour élever 1 livre d’eau de zéro a 3 degrés serait suffisante pour élever la température d’un même poids de mercure de 6 degrés à 100 degrés. Les quantités relatives de chaleur, absorbées par un même poids des corps pour élever leur température d’un même nombre de degrés, s’appellent caloriques spécifiques^ chaleurs spécifiques^ ou capacités calorifiques, Pour mesurer les capacités calorifiques des corps on est convenu de les rapporter à celle de l’eau que l’on prend pour unité.

La capacité d’un corps pour la chaleur est constante, lorsque, pour la faire passer de zéro à 1 degré, par exemple, il faut autarvt de chaleur que pour la faire passer de 100 degrés à 101 degrés, et, en général, il faut toujours la même quantité de chaleur à toutes les températures d’un corps, pour élever cette température d’un même nombre de degrés; on dit au contraire que la capacité calorifique de ce corps est variable, lorsque, a certaines températures du corps, il faut une plus grande quantité de chaleur, pour élever ces températures d’un même nombre de degrés qu’à d’autres températures, suivant l’indication du thermomètre.

On emploie plusieurs procédés pour parvenir à la détermination de la chaleur spécifique des corps ; mais, de tous les effets produits par la chaleur, celui qui parait le plus propre à l’objet en question est la fusion de la glace. Laplace et Lavoisier plaçaient les corps dans une boîte faite de laiton, enfermée dans deux autres boites en fer-blanc, contenant de la glace qui entourait ia boite de laiton de toutes parts, et le corps dont on voulait mesurer la capacité calorifique était disposé de telle sorte que la glace ne pouvait être fondue que par le corps luimême. Cela fait, il suffit de mesurer la quantité de glace fondue par le corps pour en pouvoir déduire la chaleur spécifique comparativement à celle de l’eau. En introduisant dans le calorimètre un même poids de tous les corps à la même température, les quantités calorifiques de ces corps seront proportionnelles aux quantités d’eau que l’on recueillera de la glace fondue. Mais, pour obtenir ces nombres, il n’est pas du tout nécessaire d’opérer sur des masses égales et à la même température, il suffit de connaître exactement leurs poids et leurs températures initiales, quelles qu’elles soient d'ailleurs. En effet, MM. Laplace et Lavoisier ont reconnu que la capacité calorifique des corps de zéro à 100 degrés est sensiblement constante, c’est-à-dire, qu’ils absorbent toujours la même quantité de chaleur pour élever leur température d’un même nombre de degrés du thermomètre ; par conséquent, en divisant la quantité de glace fondue par la température du corps à l’instant qu’on le place dans le calorimètre, le quotient sera la quantité de glace qui aurait été fondue par un abaissement de température de 1 degré ; et comme la quantité de chaleur abandonnée par un corps, dans un abaissement quelconque de température, est proportionnelle à sa masse, en divisant la quantité de glace fondue par le poids du corps on aura celle qui aurait été fondue par l’unité de poids. Il faut toujours, lorsque l’on opère, que la température de l’air soit de quelques degrés au-dessus de zéro. Quand aux substances liquides,

comme il est indispensable de les renfermer dans des vases, il faudra soustraire de la quantité de glace fondue la quantité qui l’a été par le refroidissement du vase : on obtiendra facilement cette dernière quantité, par une expérience dans laquelle on mettrait dans le calorimètre le vase à la température du liquide qu’on y avait introduit.

" Pour déterminer la capacité calorifique des gaz on les fait passer dans un serpentin qui circule dans l’enveloppe centrale du calorimètre, et qui communique au dehors par ses deux extrémités, afin que l’on puisse établir un courant de gaz dont on déterminerait exactement la température à l’entrée et à la sortie.

Méthode des mélanges. Lorsque l’on mêle deux liquides ayant tous deux le même poids, ou lorsque l’on plonge un corps solide dans un liquide dont le poids est égal au sien, et qu’il ne se manifeste aucune action chimique, si les capacités calorifiques des deux corps sont les mêmes, la température du mélange sera une moyenne de la température des corps avant le mélange. Cette propriété est évidente, et c’est par ce moyen que l’on peut facilement vérifier que la capacité calorifique d’un même corps est constante ; car si l’on mêle deux poids égaux d’un même corps, par exemple, une livre d’eau à 20 degrés avec une livre d’eau à 50 degrés, on obtient 2 livres d’eau à la température de 35 degrés; par conséquent, la chaleur, qui s’est dégagée de la seconde masse pour passer de 50 degrés à 35 degrés, est égale à celle qui a été absorbée par la première pour passer de 20 degrés à 35 degrés; d’où il suit que l’eau absorbe la même quantité de chaleur pour passer de 20 à 35 degrés, que de 35 à 50 degrés.

Mais, si les capacités calorifiques des corps mêlés n’étaient pas égales, la température finale ne serait pas moyenne entre celle des corps mélés, et, de l’observation de cette température, on déduirait facilement le rapport des capacités calorifiques des corps mélés. Par exemple, si l’on mêle une livre d’eau à zéro avec une livre de mercure à 100 degrés, la température du mélange sera 3 degrés, par conséquent, la quantité de chaleur qui a été abandonnée par le mercure pour baisser sa température de 97 degrés à élevé le même poids d’eau de 3 degrés ; la capacité calorifique de l’eau par rapport à celle du marcure est donc comme 97 est à 3.

PHÉNOMÈNES QUI SE DÉVELOPPENT DANS LES CHANGEMENTS d’ÉTAT