SECTION PREMIÈRE

On a pu voir dans le Manuel de Physique, qui Fait partie de VEncyclopédie-Roret , qu'on donne le nom de corps impondérables à ceux dont on n'a pu découvrir encore la nature par la voie du poids ou du volume, et qui sont les causes des divers phénomènes produits par le feu, la lumière, l'électricité et le magnétisme. Ils ont reçu les noms de calorique, lumière, et fluides électrique et magnétique.

Le calorique est un fluide invisible qui pénètre tous les corps, s'interpose entre leurs molécules, les dilate, et les fait paesar de l'état solide à l'état liquide, et de celui-ci à l'état gazeux. L'existence matérielle du calorique ne saurait ûlre démontrée que par ses effets, surtout par celui qui est connu bous le nom de chaleur. Il est bien évident que ce mot et celui de calorique ne sont pas synonymes, puisque la chaleur n'est autre chose que la sensation que nous tait éprouver le calorique. Dans presque tous les ouvrages de chimie et de physique, le calorique et la lumière sont présentes comme deux corps impondérables différents; cependant, un grand nombre de physiciens-chimistes pensent que la lumière n'est qu'une modification du calorique, lequel, lorsque la température s'élève de 550 à 60O, peut devenir lumière; car, ce n'est qu'a cette température que les corps deviennent lumineux. Nous allons étudier quelques-unes de ses propriétés.

expérience. — Démontrer l'impondérabilité du calorique.

Si l'on met dans un flacon de l'acide sulfurique, et dans un autre de l'eau, et, qu'après les avoir soudés ensemble, et avoir exactement pesé le tout, on mêle ces deux liquides , U se dégage une grande quantité de calorique; cependant, lorsque cet appareil est ramené à ia température ordinaire, il n'a rien perdu de son poids.

expérience. — Constater l'équilibre du calorique. Le calorique tend sans cesse a se mettre en équilibre dans tous les corps : ainsi, lorsque vous touchez un objet dont la température est au-dessous ou au-dessus de celle du corps humain, vous éprouvez soudain un sentiment de froid ou de chaud. Cela tient à ce que, dans le premier cas, il y a une soustraction de calorique de la partie de notre corps qui, se trouvant en contact avec l'objet le plus froid, se met à son niveau Je température; dans le second, la sensation de chaleur est due au calorique du corps touché qui passe dans le corps touchant.

Cet équilibre du calorique explique également les sensations de froid et de chaud que nous éprouvons, suivant que nous passons d'un milieu froid daus un milieu chaud , et vice versâ, suivant les variations atmosphériques. Voilà pourquoi l'on trouve frais en été et chauds en hiver, les lieux eû. règne une température constante, comme celle des caves, . qui est de + 10 degrés.

expérience. — Prouver l'attraction et la répulsion du calorique.

Le calorique, comme tous les corps, obéit aux lois de l'attraction. On le démontre en dirigeant un rayon solaire sur un prisme; on voit alors que, après les sept rayons colorés, au-delà de celui qui est le moins réfracté, il en existe un qui D'est pas lumineux, mais calorique. Toutes les molécules du calorique jouissent d'une force répulsive qu'elles communiquent at»x autres corps avec lesquels on les met en contact, comme le prouve leur passage à l'état liquide et gazeux : cette force répulsive est connue sous le nom d'élasticité.

Chaleur rayonnante.

Il y a deux modes de propagation de la chaleur : 1° par le contact; 2° par son émission sous forme de rayons qui s'élancent en ligne droite, avec une vitesse instantanée,, a tra* vers l'air, sans modifier sa température, et même à travers le

vide; c'est ce mode de transmission du calorique qne les physiciens désignent par le nom de chaleur rayonnante. Il suffit, pour en avoir un exemple , de placer sa main devant l'une de ces ouvertures de poêle pour éprouver un sentiment de chaleur qui ne saurait provenir de l'air qui est en contact avec lui, puisqu'il est reconnu qu'un courant d'air extérieur se précipite constamment dans la direction contraire à celle que suit la chaleur. Ce pouvoir rayonnant est plus grand dans les corps à surface terne que dans ceux de même nature qui ont une surface brillante ; si l'on fait des raies parallèles sur une surface métallique, son pouvoir rayonnant augmente , et cette augmentation est bien plus grande encore si les raies se croisent en divers sens,

expérience. — Pourquoi les vases d'argent conservent les mets plus longtemps chauds que ceux de terre brunâtre.

D'après le principe que nous avons émis, il est évident qae la surface polie de l'argent rayonnera beaucoup moins de chaleur que celle des vases de terre enduite d'une couleur brune ou noirâtre ; or, dans le premier cas, comme il y a moins de rayonnement et de déperdition de calorique, les mets conservent plus de chaleur.

expérience. — Pour démontrer le rayonnement du calorique.

On place à deux ou trois mètres de distance, deux miroirs concaves paraboliques vis-à-vis l'un de l'autre, et l'on met un corps très-chaud, comme un boulet de canon, au foyer de l'un, et à celui de l'autre l'une des boules d'un thermomètre différentiel, tandis que l'autre boule se trouve placée vers les ; deux foyers. Tout étant ainsi disposé, on ne tarde pas à s'apercevoir que la boule placée au foyer marque une élévation de température bien supérieure à celle qui est entre le« deux foyers., laquelle est dans le rapport de 8 à 1° G,

L'expérience a démontré que le calorique rayonne et se disperse en raison inverse du carré des distances , comme l'électricité, la lumière et toutes les actions .entrâtes. l'expérience. — Pour enflammer le soufre, la poudre à canon, etc. , en plaçant le feu à 2 mètres 60 centimètres ' de distance.

Si, dans l'expérience précédente, on place à l'un des foyers des charbons incandescents, et à l'autre de l'amadou, de la poudre à canon, du soufre, du phosphore, etc., le calorique

qui sera lancé par l'autre miroir sur le foyer de celui-ci., en élèvera tellement la température, que l'inflammation de ces combustibles aura lieu.

D'après tout ce qui a été observé sur le rayonnement du calorique, il est prouvé :

1° Que tous les corps en rayonnent dans les fluides aéiiformes et dans le vide, mais non dans les liquides ni les solides ;

2° Que le rayonnement du calorique est en raison directe de la température des corps et de leur surface ; enfin , que les corps en lancent à toutes les températures pour se mettre en équilibre de calorique ;

3° Que les surfaces métalliques, blanches et bien polies, n'en rayonnent presque point;

i a Que celles qui ne sont pas polies, mais rugueuses, ainsi que celles qui sont enduites d'une couche noire, rayonnent huit fois plus de calorique que celles qui sont blanches et bien polies.

Réflexion du calorique. ■

Les rayons calorifiques qui émanent d'nn corps chaud sont réfléchis parles surfaces polies sur lesquelles ils tombent et se relèvent en faisant un angle de réflexion égal à l'angle d'incidence; le pouvoir réfléchissant est en raison inverse du pouvoir rayonnant : ainsi, les corps qui rayonnent le plus, sont aussi ceux qui réfléchissent le moins.

Pouvoir réfléchissant de quelques substances.

Cuivre jaune 100 '

Argent ■ . . . . 90

Etain en feuille 80

Acier 70

Plomb 60

Verre 10

Verre huile. . • 5

Noir de fumée 0

expérience. — Mesurer les degrés du calorique libre.

On mesure le degré de température des liquides et des gaz au moyen des instruments connus sous le nom de thermomètres, lesquels sont liquides, à air, ou solides.

Thermomètres liquides. — Nous n'entrerons point ici dans le détail de leur construction ; il a trouvé place dans le Manuel de Physique, de l'Encyclopèdie-Roret. Nous nous coùtenterons de dire qu'ils sont basés sur la dilatation do l'al- Cool ou du mercure bien purs; ce dernier liquide doit être

DU CALORIQUE. il

préféré au premier, parce qu'il réunit les conditions essen- * tielles de n'entrer en ébullition qu'à une température plus élevée que celle de l'eau; d'être plus sensible à l'action du calorique, à cause de sa plus grande conductibilité et de son . peu de capacité pour la chaleur. Cependant, pour indiquer les degrés de froid au-dessous de 40°, les thermomètres à espriUde-vin sont indispensables , parce que le mercure se congèle à cette température. La graduation centigrade est généralement adoptée; elle est fondée sur deux degrés de température constants, qu'il est facile d'opérer, celui de la fusion de la glace indiqué par 0, et celui de l'ébullition par 100. L'intervalle de l'un à l'autre point est divisé en 10W parties qui forment chacune un degré : ces mêmes divisions sont continuées au-dessus et au-dessous de 0. Celles qui sont au-dessus sont marquées du signe — , et celles qui sont en dessous de celui de +.

expérience. — Mesurer par une seule opération, la température de deux milieux.

Thermomètres à air. — Si la pression atmosphérique était invariable, ces thermomètres devraient être préférés à tous les autres, à cause de la dilatation uniforme de tous les gaz. La construction de ce thermomètre différentiel ne peut qu'indiquer des différences de température. Il se compose d'un tube recourbé en U (fig. 89, pl. 2J, qui a une boule à l'extrémité, de chaque branche A B ; une petite quantité d'acide sulfurique remplit une des branches verticales, la partie horizontale du tube et quelques millimètres de l'autre branche où l'on trouve indiqué le point 0 ; au-dessus sont marqués 100°, dont 30 équivalent à 1" C. Quand on veut mesurer exactement la différence de température de deux milieux, on place la boula de l'autre branche, dite focale, dans le plus chaud; l'air de cette boule se dilate et fait monter d'autant plus L'acide dans la branche graduée, que sa température est plus élevée. * expérience. — Nouveau thermomètre métallique de Juergensen.

Voici la description do ce thermomètre qui paraît reposer sur les mêmes principes que celui de M. Breguct. Une lame très-mince, formée de deux métaux, acier et laiton, soudée ■ face à face au moyen d'un troisième métal dont la dilatation ' est intermédiaire à celle des deux autres, et pliée en forme ! dé fer à cheval, de telle manière que les deux bout sont par ; rallèles. La lame étant Qxée par une de ses extrémités, l'au-

tre extrémité s'en rapprochera ou s'en éloignera pour obéir aux dilatations inégaies des métaux qui composent cette lame. L'extrémité mobile, pressant contre un bras du levier, fera, par un mécanisme quelconque, mouvoir une aiguille sur la circonférence d'un cercle gradué, et indiquera de cette manière les degrés de la température.

Ce thermomètre doit être moins sensible que celui de M. Breguet, 1° à cause des frottements du premier que n'a pas celui de ce dernier ; 2° parce qu'il est limité dans ses mouvements ; 3° parce que les métaux que ce dernier emploie sont : l'argent, l'or et le platine, qui ne s'altèrent pas à l'air humide, tandis que l'acier et le cuivre, employés par M. Juergensen s'oxydent.

expérience. — Pour mesurer les hautes températures.

On recourt pour cela a des instruments nommés pyromètres. Un des plus connus est celui de Wedgwood; il est basé sur la propriété qu'a l'argile de prendre du retrait lorsqu'elle est exposée à une haute température. 11 est donc évident que, plus elle aura pris de retrait, plus elle aura été exposée à une chaleur élevée. Cet instrument se compose de deux règles en cuivre, convergentes et divisées en degrés. On y met un cylindre d'argile préparé, qu'on a fait cuire à une chaleur rouge; on le place ou clans le fourneau ou dans la substance en fusion dont ob veut- reconnaître la température; on le laisse refroidir et on l'introduit entre les deux règles : plus il a pris du retrait, plus il s'enfonce, et pins il marque de degrés. Le 0 de cet instrument correspond à 580°,55° C; celui de la fusion du fer à 1750° C. Chaque degré de ce pyrométre est évalué à 72°,22° C.

On attribuait le retrait qu'éprouve l'argile par la chaleur, à la perte d'une partie de l'eau qu'elle contient. Pour les basses températures, cette opinion est exacte, mais il n'en est pas de môme pour les hautes. De Saussure a reconnu qu'un cylindre d'argile pyrométrique, pesant 1 gramme 72, chaude à 29°, avait perdu 0,132 millig., et que, de ce degré jusqu'à celui de 170, il ne perd plus rien de son poids quoiqu'il diminue d'un quart de son volume. Thénard pense que le retrait de l'argile, dans les hautes températures, doit être attribué à la combinaison plus intime de ses éléments.

therho-mcltipucatedr. Instrument destiné à reconnaître et apprécier tes plus petites sources de chaleur, par Nobili et Melloki. t '

Le thermo-multiplicateur est une espèce de thermoscope

* DP CALOHIÛUB. 13 dont la première idée appartient à Nobili, qui y consacra une note dans la bibliothèque universelle de Genève. Depuis, cet instrument a reçu de nombreux perfectionnements, au point qu'il peut servir maintenant à découvrir les plus faibles sources de chaleur. Sa sensibilité est telle qu'il est al- ■ fecté par la chaleur naturelle d'une seule personne placée à la distance de 8 mètres 12 centimètres à 9 mètres "t§ centimètres. Les premières expériences eurent pour ohjet de comparer la sensibilité des thermo-multiplicateurs avec celle des thermoscopes ordinaires ; elles ne sont pas complètement décisives, à cause de l'imperfection des thermoscopes que Nobili et Mellon t avaient à leur disposition; mais elles ont donné lieu d'apercevoir une imperfection grave dans les instruments dont on s'est servi jusqu'à ce jour, pour mesurer les petites quantités de chaleur rayonnante. Quand on expose une lame de verre au soleil ou a toute autre source de rayons calorifiques, des rayons qui arrivent a la face inférieure, une partie traverse directement toute l'épaisseur du verre, l'autre s'y arrête dans les premières coucbes, s'y accumule jusqu'à ce qu'elle ait acquis un certain degré de force, et se propage ensuite de proche en proche jusqu'à la face postérieure. On sait de plus que la première partie est d'autant plus petite, par rapport à La seconde, que la température de la source calorifique est moins élevée ; d'où il résulte évidemment que, si les rayons proviennent d'une source très-faible, leur passage à travers devient sensiblement nul ; or, tous les thermoscopes, étant revêtus d'une cage en verre, sont, pour cela même, dans une circonstance très-défavorable paur apprécier de petites quantités de chaleur rayonnante; surtout quand le corps échauffant ne fait que passer devant l'appareil. Ce défaut n'existe point dans le thermo-multiplicateur, et des expériences ont montré qu'il indiquait le passage momentané d'un corps légèrement chauffé, tandis que le thermoscope de Rumfort y restait complètementinsensible.

D'autres expériences ont servi à déterminer la rapidité du passage de Ja chaleur rayonnante à travers les corps transparents. En général, la perméabilité des corps aux rayons calorifiques semble dépendre de leur degré de transparence, et cette relation a semblé constante pour les premières substances soumises aux expériences ; savoir : le sulfate de chaux, le mica; l'huile, l'alcool et l'acide nitrique ; mais cette loi s'est montrée tout-à-fait en défaut à l'égard de l'eau. Ce liquide, en effet, ainsi que l'ont constaté Melloni et Nobftï, intercepte le passage instantané des rayons calo-

rlfiqucs et l'intercepte complètement, de ■ telle sorte que, quelque mince que soit la couche de liquide, quand un pareil diaphragme est interposé, on peut faire passer un boulet rouge a une assez petite distance, sans que l'aiguille va- -rie en rien. Il était difficile, après avoir observé la perméabilité instantanée de l'alcool, de l'huile et de l'acide nitrique, de croire que la non-perméabilité de l'eau ne dépendit pas de son état de liquidité; cependant, les expériences ont été faites avec de l'eau à l'état solide, et elles ont produit les mêmes résultats. Cette propriété de l'eau semble donc tenir a sa composition chimique et non à son étal physique. expérience. — Pour constater l'uniformité de la dilatation des gaz et de l'air.

Pour reconnaître la dilatation de l'air, on prend un tube gradué, d'un petit diamètre, ouvert d'un côté et muni à l'autre d'une boule dont on ait reconnu la capacité, ainsi que celle du tube. On fait passer dans ce tube un peu de mercure, tant pour renfermer l'air de la boule et d'une partie du tube, que pour servir d'index ; on met ensuite ce tube dans une petite cuve en bois, près du fond ; on l'arrange de telle manière que la portion comprise depuis l'index jusqu'à l'extrémité soit en dehors. Après ces dispositions, on couvre de glace fondante toute la partie du tube qui est dans la cuve, ainsi que la boule. L'air alors se condense, occupe moins de volume, et le mercure descend. On marque alors soigneusement le poiut où il s'arrête, qui seraO; on met ensuite de l'eau à 19 degrés dans la cuve, et successivement de nouvelle eau de 10 à 20, de 20 a 30, ainsi jusqu'à 100" G. .On remarque alors, par l'élévation de l'air dans le tube gradué, que la dilatation qu'il a éprouvée en passant de 0° a 100° est de 0.375 de son volume, et par chaque centigrade 1/2 66,67 du volume qu'il occupait à 0, sous la pression atmosphérique, on a reconnu que les gai se dilatent également de 1/2 66,67 en opérant avec des tubes comparatifs, dans l'un desquels on introduisait de l'air et dans les autres les divers gaz. Cette dilatation est également la même pour les vapeurs.

expérience. — Pour démontrer la dilatabilité des solides.

Prenez un anneau de fer dans lequel entre juste une balle de ce même métal ; si vous faites chauffer cette balle et que vous la présentiez alors à cet anneau, elle aura augmenté de volume au point de ne pouvoir y entrer que lorsqu'elle sera refroidie.

On mesure la dilatation des solides au moyen d'une tige métallique qu'on chauffe, laquelle, en se dilatant, comprime ■n levier qui, se combinant avec des rouages, fait tourner une aiguille autour d'un cercle gradué.

expérience. — Pour expliquer le retard des horloges en été, et pourquoi elles avancent en hiver.

D'après ce que nous avons dit de la dilatation des corps par le calorique, il est évident que la verge de fer qui tient le pendule doit, suivant la température atmosphérique, . "'allonger ou se raccourcir, et, retardant ainsi ou accélérant les oscillations, causer des inégalités dans l'indication des heures. C'est ce qui a réellement lieu, pnisqu'en été le pendule s'allongeant, les horloges retardent, tandis que, se raccourcissant en hiver, elles avancent.

expérience — Pour frapper des médailles et des monnaies au moyen de la dilatation.

Ce procédé consiste à placer une barre de fer par ses extrémités, entre deux murs résistants, et la médaille ou pièce à graver au milieu des poinçons qu'on doit mettre entre le mur et l'une des extrémités de la barre ; en chauffant alors cette barre et la portant à la chaleur rouge, elle se dilate au point que les poinçons pénètrent fortement dans le disque métallique.

expérience. — Pour produire de très-belles sculptures et figures sur bois, par la dilatation.

Prenez un morceau de bois sec et très-sain, tel que le buis, le chêne, etc.; appliquez sur sa surface un poinçon sur lequel sera tracé en relief votre dessin, et, par une forte pression, faites-le pénétrer à quelques millimètres dans le bois. Rabotez alors jusqu'à ce que cette surface paraisse unie; plongez-la ensuite dans l'eau bouillante, et bientôt vous verrez paraître en relief les objets que vous avez voulu représenter en sculpture.

L'explication de 6e fait est très simple : par la compression, vous pressez les molécules ligneuses les unes contre les autres de manière à. leur faire occuper un espace moindre. Quand la partie ligneuse non comprimée est rabotée et la surface par conséquent égale, il en résulte que, sur tous les points comprimés, il y a beaucoup plus de molécules ligneuses, quoique n'offrant qu'une infime épaisseur. Or, quand l'eau bouillante agit sur le bois, ces molécules comprimées se dilatent, et, s'élevant au-dessus de la surface,

représentent les objets qui ont agi sur elles. C'est ainsi qu'on fait les tabatières en bois sculptées et autres objets semblables. Cette connaissance de la dilatation du bois date de temps immémorial; surtout comme force motrice; ou s'en sert avec succès pour diviser des blocs de pierre. Il suffit, pour cela, de prendre des coins de bois et de les faire bien sécher au feu : on les introduit alors avec force dans des entailles faites aux. rochers, et on les arrose avec l'eau bouillante : la dilatation devient si forte que le rocher éclate. Avant la découverte de la poudre à cation on n'employait " pas d'autre moyen.

expémesce. — Démontrer la dilatation du verre.

Choisissez un mat ras dont la boule ait la dimension d'une orange, et le tube 162 millimètres de longueur sur 7 millimètres de diamètre; remplissez cette boule, ainsi qu'une partie da tube, d'une liqueur colorée, et marquez soigneusement sa hauteur. Plongez la boule dans l'eau bouillante, et vous verrez la liqueur descendre aussitôt dans le tube et très-bas ; bientôt après, si vous la retirez de l'eau, elle remonte même au-dessus de la marque.

L'effet qui a lieu dépend de ce que, lors "de l'immersion dans l'eau bouillante, la boule, se dilatant, acquiert plus de capacité, ce qui fait que la liqueur du tube doit descendre pour la remplir; lorsque vous la retirez de l'eau, elle se refroidit, et, revenant a son état primitif, la liqueur remonte nécessairement, môme au-dessus de la hauteur qu'elle avait, à cause de la dilatation que lui fait éprouver le calorique qu'elle a absorbé.

Chaleur latente.

Il est un fait bien constaté, c'est que, lorsqu'un gaz passe à l'état liquide, il abandonne du calorique qui, se portant sur les corps environnants, en élève la température. C'est sur ce principe qu'est appliquée la vapeur de l'ean au chauffage des maisons, des bains, a l'évaporation des liquides, etc. Mais nous devons faire ici une remarque importante, c'est que, malgré que les vapeurs, qui ont fait, le sujet des principales investigations, ne marquent que 100°au thermomètre centigrade, cependant, elles contiennent Hne bien plus grande dose de calorique qui, n'étant pas sensible au thermomètre, est appelé chaleur latente. Nous allons en donner des exemples.

. Chaleur latente de la vapeur d'eau.

La vapeur d'eau ne fait monter le thermomètre C° qu'a

DU CALORIQUE, i " 17

100"; si elle ne contenait pas de chaleur latente, il est évident qu'en en faisant passer un kilogramme dans un kilogramme d'eau à 0, on aurait 2 kilogrammes d'eau à. 50; c'est ce qui n'a pas lieu ; car, au moyeu d'un kilogramme de vapeur d'eau, l'on parvient à élever 5 kit. 25 d'eau de 0 à l'ébullition, ce qui donne 6 kil. 25 d'eau à 100° C; au reste, voici les principaux résultats relatifs à la chaleur latente de l'eau, qui ont été trouvés par les auteurs suivants :

Watt" (1781) 510 C°

Southern (1803) . 507, 22

Lavoisicr 537, 77

Rumford. 560, 44

Le Dr And. Ure (1818) 519, 94

Moyenne 526, 94

Chaleur latente de quelques autres substances, par te docteur Ure.

Vapeur Je Poid» spécifique. Oui. lit. en dccrtfi ccnl.

Vinaigre ' . 1,007, 468,33

Ammoniaque liquide. . 0,978, 447,33 Acide nitrique. . . . 1,494, 277,72

Alcool 0,825, 227.77

Ether sulfurique (ébull. à 44*,44) de 150 à 298

Pétrole 81,84

Huile de térébenthine 81,04

expérience. — Pour démontrer le calorique latent des corps.

Prenez une partie de glace en poudre à 0'>, ou mieux, de . neige; placez-la dans un vase dont la température aura été portée également à 0°, et versez dessus une partie d'eau a 75° C, vous obtiendrez bientôt après deux parties d'eau à 0°, au lieu d'être à 35°. Il est donc évident qu'une partie de glace à zéro absorbe et rend latente, pour se fondre, la quantité de calorique propre à porter une partie d'eau de 0° à 75 c°; le môme effet n'a pas lieu si l'on prend de l'eau à 0° et qu'on la mile avec son poids d'eau élevée à diverses températures; dans ce cas, le tout est porté à moitié température de l'eau chaude ; ainsi, si elle élait à 50 c°, la moyenne est 25.

Ce calorique, que la-glace rend latent en se fondant, explique la longueur du temps qui est nécessaire pour la fonte des glaces, quoique la température de l'air soit assez élevée pour que celte fusion eût lieu tout-à-coup sans cette cause.

expérience.' — Pour démontrer que, lorsqu'un liquide commence à bouillir, sa température ne s'élève plus.

D'après l'expérience précédente, il est évident que lorsqu'un liquide commence à bouillir, quelque vive que soit l'ébullition, sa température ne change point; mais l'excédant de calorique est employé à le faire passer à l'état de vapeur, laquelle rend ce calorique latent; en voici la preuve.

Prenez un vaste matras, remplissez-le à moitié d'eau distillée, dans laquelle vous plongerez un thermomètre; placez un autre de ces instruments dans la partie supérieure, hors de l'eau, et portez ce liquide à l'ébulHUon. Dès-lors la vapeur d'eau chassera l'air, remplira l'espace qu'il occupait, et le thermomètre suspendu dans ce milieu et celui que vous aurez mis dans l'eau marqueront également 100°.

Tous les liquides, en passant à l'état de vapeur, prennent une grande expansion : celle de l'eau a été reconnue par Gay-Lussac être égale à 1700 fois le volume qu'elle a h

C'est cette grande expansibilité qui a fait employer la vapeur d'eau comme une puissante force motrice pour les machines a vapeur, les bateaux et les presses à vapeur, poux lancer les projectiles, etc.

Nous allons Joindre ici un tableau de la température à laquelle quelques liquides se réduisent en vapeurs.

Degré de calorique auquel les liquides entrent en ébullition et se réduisent en vapeurs.

Ether à 37 78 .

Carbure de soufre 45° »

Alcool 78 05

Eau 100 »

Essence de térébenthine 157 77

Acide hydrochlorique. ...... 111 11

Acide nitrique 115 55

Acide sulfurlque d'un poids spécifique de

A son plus grand état de concentration. 318 »

Degré de température auquel certains liquides se

Mercure.

congèlent.

Ether sulfurique Alcool à 20. .

Eau à 0 »

Eau de mer à — 6 »

Mercure à — 39 44

Essence de térébenthine à — 10 »

Huile d'olive à -f- 2 22

Vins généreux — G 66

Vinaigre — 2 22

Idem concentré — 10 »

Acide nitrique, poids spéc. 1,424. . — 43 55 Acide nitrique, poids spéc. 1,407. . — 34 55 Acide nitrique, poids spéc. 1,388. . — 27 83 Acide sulfurique, poids spéc. 1,641. . — 42 77 Acide sulfurique, poids spéc. 1,806. . — 32 2Î

Lait ' ... — 1 11

Ammoniaqnc — 43 33

Acide hydrocyanlque pur de 45,55 à. . — 15 »

Sang . . . . + 3 89

Pour plus de développements, on peut consulter les tables du Manuel de Chimie, de l' Encyclopédie- Ror et. Nous nous bornerons à faire observer que l'ébullition a lieu à un degré de température d'autant plus inférieur que la pression atmosphérique est moindre, et que, par conséquent, elle s'opère sur les montagnes très-élevées à un degré de chaleur qui est en raison inverse de leur élévation.

expérience, — Plonger la main dans le plomb fondu sans se brûler.

On fait fondre du plomb dans une capsule de fer, et on y plonge la main ou le doigt avant que tout le métal soit fondu.

L'on a déjà vu que le calorique tendait à se mettre en équilibre dans tous les corps. Or, dans la fusion, au lieu de s'accumuler dans les molécules fondues, il se porte sur celles qui ne le sont point encore, et leur soustrait de la chaleur. Aussi rémarque-t-on qu'on ne saurait, sans le plus grand danger, tenter la même expérience lorsque le métal est complètement fondu. Cette connaissance est égalemeut applicable à l'emploi des chaudières en plomb qui ne fondent nullement tant qu'elles contiennent un liquide, quoiqu'elles soient exposées à une température supérieure à celle de leur fusion, parce qu'alors le calorique ne fait que les traverser pour se porter sur le liquide. Le contraire alieu si elles, n'en contiennent plus, ou qu'il se forme un dépôt sur un point qui intercepte le contact de la chaudière avec la liqueur; dehors elle fond.

expérience. — Rendre leur fraîcheur aux fleurs fanées. Lorsque les fleurs ont resté quelque temps dans l'eau, elles commencent à se faner; on les rétablit presque toutes en les plaçant dans l'eau bouillante jusqu'à la hauteur de la tige : au bout du temps nécessaire pour le refroidissement de l'eau, les fleurs se redressent et reprennent toute leur fraîcheur.

expérience. — Démontrer le calorique spécifique du corps.

On donne le nom do calorique spécifique à celui que !bs divers corps absorbent pour, sous le même poids, s'élever d'un môme nombre de degrés ; on emploie aussi, pour exprimer cette différence, les mots de capacité pour le calorique. L'expérience a démontré que tous les corps de la nature contiennent différentes quantités de chaleur spécifique.

expérience. — Calorique spécifique des corps àe mébie nature et sous le même état.

Mêlez ensemble deux mesures d'un môme gaz, inégales en température, mais égales en poids; la température de ce mélange sera au-dessus de la moyonne des deux gaz.

II résulte de cette observation, que la capacité des gaz pour le calorique augmeute avec leur température, lorsqu'ils peuvent se dilater.

expérieî>ce. — Calorique spécifique des corps de même nature et sous des états différents.

Nous avons déjà vu que, si l'on prenait 500 grammes de glace à 0° et 500 grammes d'eau à 75° C, on obtenait 1 ■kilogramme d'eau à 0°. Maintenant, si vous mêlez 500 grammes de glace à — 10° avec 500 grammes d'eau à 90», le kilogramme d'eau aura une température de -f- 3° ; or, il aura suffi de 9° de calorique pour élever celle de la glace à — 10° a 0°, d'où il s'ensuit que la clnleur spécifique de la glace est à celle de l'eau : : 9 : 0.

expérience, — Calorique spécifique des corps de nature différente.

Prenez 1 kilogramme de mercure à 0'' et plongez-le dans 1 kilogramme d'eau à 34°; la températureà laquelle s'élèvera le mélange sera 33°, d'où il résulte qu'il faut la même dose de calorique pour élever la température de l'eau d'un degré que pour élever le mercure de 33 ; et que, par conséquent, la chaleur spécifique du premier est à celle du second corps

Od peut, en multipliant et en variant ces mélanges, reconnaître la capacité pour le calorique d'un grand nombre de corps. Il arrive souvent qu'en les unissant ainsi, leur température moyenne augmente ou s'abaisse fortement, surtout s'ils exercent entre eux quelque action chimique.

Pouvoir absorbant des corps pour le calorique.

C'est un principe fondamental que, dans le corps de même nature, les pouvoirs absorbant et rayonnant suivent la même loi; ce qui veut dire î en d'autres termes, que les corps qui ont le plus de pouvoir rayonnant ont aussi le plus de pouvoir absorbant.

^ Si l'on prend deux tas de neige, et que l'on en couvre un d'un morceau de drap blanc, et l'autre d'un morceau de drap noir, la fonte de la neige s'opérera bien plus promptement sous ce dernier que sous le premier.

expérience. — Pourquoi un habit noir tient plus chaud au soleil?

Cette explication tient au môme principe. Ainsi, il est bien évident qu'au soleil un habit noir , un chapeau, des tas, etc., de même couleur, absorbent beaucoup plus de calorique que ces mêmes vêtements étant blanc3 : il y a donc plus de concentration de calorique sur le corps. Par la même raison, ces vêtements sont froids à l'ombre , parce qu'ils rayonnent beaucoup plus de calorique que les autres, et que, dans cette circonstance, ils en absorbent peu.

Cette théorie s'applique également aux murs des espaliers ; lorsqu'ils sont blanchis ils absorbent beaucoup moins de calorique, et en réfléchissent davantage ; ce qui accélère beaucoup la maturation des fruits. Cette méthode s'applique également aux murs des grandes salles, etc.

expérience- — Conductibilité du calorique.

On donne le nom de conductibilité du calorique à la propriété qu'ont les corps de lui livrer passage plus ou moins promptement. Ainsi, lorsqu'on place surdes charbons ardents une tige métallique, une baguette de verre et une de charbon, la chaleur du métal devient bientôt telle qu'on ne peut plus la tenir, tandis qu'on n'éprouve qu'une faible chaleur avec celle de verre et aucune avec celle de charbon. L'on conclut de ces faits que les métaux sont de meilleurs conducteurs de calorique que le verre, et que le charbon l'est beaucoup moins que ces deux substances.

expérience. — Pourquoi la laine tient-elle chaud, et (a toile frais? • La laine, la soie, le coton, les fourrures,- etc., sont de mauvais conducteurs du calorique, tandis que le lin et le chancre lui livrent facilement passage. Il est donc évident qu'en sTiabillant de laine, de coton , ou en se couvrant de fourrures, on concentrera le calorique sur le Corps, attendu qu'ils en sont de mauvais conducteurs, tandis que le lin et le chanvre, s'en laissant pénétrer facilement, tendent à mettre la chaleur du corps humain en équilibre avec celle de l'air.

expérience. — Faire bouiUir de l'eau, de l'esprit-de-vin et de l'êther sans le secours du feu.

Si l'on prend une partie d'eau a 10° et 4 d'acide sulfurique marquant 60°, et qu'après les avoir mêlés, on y plonge ensuite un tube de verre contenant un peu d'eau, ou de l'alcool, ou de l'éther, ces liquides ne tardent pas à entrer en ébullition.

expérience. — Enflammer un liquide froid au moyen

d'un liquide froid.

Versez dans de l'essence de térébenthine de l'acide nitrique et de l'acide snlfurique très-concentrés, il se produira aussitôt une vive inflammation. Ordinairement on fait cette expérience avec l'acide nitrique contenant vingt gouttes d'acide sulfurique par 30 grammes. Cet effet est dû à ce que la capacité de ce mélange pour le calorique diminue à tel point, que celui qui s'en dégage est sulDsant pour enflammer l'essence de térébenthine.

expérience. — Enflammer un métal en le jetant dans l'eau froide.

Si l'on projette du potassium (inétal extrait de la potasse) sur l'eau, il se route en globules de feu à sa surface, avec un dégagement bien marqué de calorique et de lumière.

Dans cette action, l'eau est décomposée, et la chaleur qu'acquiert le métal est telle qu'elle rougit et enflamme l'hydrogène qui est mis à nu : d'autre part l'oxgène se porte sur le potassium et le convertit en deutoxyde.

Cette expérience est propre à faire distinguer le potassium du sodium. Ce dernier métal ne s'enflamme en effet dans l'eau que lorsque la température de ce liquide est portée audessus de 40 c° ; dans ce cas, il devient beaucoup plus lu-

milieux que le potassium, et décompose, à poids égal, une plus grande quantité d'eau. (Voyez le Manuel île Minéralogie, de l'Encyclopédie-Roret.)

expérience. — Inflammation de lapoudre par le choc du laiton.

Or avait, jusqu'à présent, éloigné le fer de la construction des machines, ustensiles et bâtiments des poudreries, comme étant sujet à étiuceler par le choc, et l'on avait recommandé le laiton comme un métal qui no présente pas cet inconvénient. M, le colonel d'artillerie Aubert a reconnu que le choc du laiton sur du laiton peut produire l'inflammation de la poudre. En présence du comité consultatif des poudres, il a été constaté : 1° qu'il y a inflammation au choc de fer contre fer; 1° du fer contre laiton ; 3° du laiton contre laiton; 4° du fer contre marbre ; 5° du plomb contre plomb ou contre bois, quand le ciioc est produit par une balle de plomb lancée par une arme à feu. On n'a pas réussi a enflammer la pondre par le choc d'un marteau de fer contre du plomb.

. expérience. — Pour déterminer le calorique spécifique des corps.

Nous avons déjà dit que les corps soumis à une môme température, et pendant un même espace de temps, absorbaient plus ou moins de calorique; on peut mesurer cette quantité au moyen de l'appareil suivant, qui est dû à MM. Lavoisier et Laplace, et qui porte le nom de calorimètre. Trois capacités concentriques en fer-blanc le composent, à l'exception de l'intérieur G, qui consiste en un grillage en fil-de-fer soutenu par des montants de ce métal ; elle est munie d'un couvercle creux H d dont le fond est percé de trous, et elle reçoit le corps dont on veut reconnaître la quantité de calorique. La capacité intermédiaire F F' F" renferme de la glace sur laquelle ce corps chaud doit agir ; à sa partie inférieure se trouve une grille do fer IF, et un peu plus bas un tamis LL'", pour retenir les glaçons qui pourraient traverser la grille ; au-dessous de ce tamis est le robinet M destiné à donner issue à l'eau provenant de la glace fondue, laquelle est reçue dans le vase N. La capacité extérieure EE'E"E"' contient aussi de la glace, afin d'empêcher que l'air n'agisse sur la glace de la capacité moyenne; elle a un robinet 0 propre à l'évacuation de l'eau fondue parralr; elle est recouverte d'un chapeau crew P P, percé sur les côtés. On y met de la glace, ainsi que dans celui de la capacité intérieure. On peut voir la coupe de cet appareil dans

la planche 2 du Manuel de Physique , de Y Encyclopédie- Roret, fig. 51. ,

Lorsqu'on veut faire celte expérience, on remplit de glace à 0° les capacités, et on laisse égoutter soigneusement l'eau fondue en tenant les robinets ouverts ; on ferme ensuite celui en M, et on met dans la capacité intérieure de fil-de-fer le corps à éprouver, après qu'on l'a pesé soigneusement et qu'on a porté sa température à 100°, en le tenant plongé pendant un quart-d'heure dans l'eau bouillante. On laisse le tout en cet état pendant environ vingtheures; au bout de ce temps 3 on ouvre le robinet M et l'on recueille soigneusement l'eau obtenue, qu'on pèse avec exactitude.

En répétant cette expérience avec divers corps sous un môme peids et portés à la môme température, si le n° 1 a produit deux parties d'eau ; n° 2, 3 ; n° 3, 5 ; n° 4, 8 ; l'on aura pour résultat cette connaissance, que leur capacité pour le calorique est : : 2. : 3 : 5 : 8.

Si les corps qu'on veut soumettre à cette épreuve sont liquides, ou qu'ils puissent exercer une action sur la glace, on les enferme dans un vase duquel on a reconnu le calorique spécifique. On peut également déterminer le calorique spécifique des gaz, ainsi que ceiui qui est produit par la combustion, etc., au moyen des calorimètres à eau de MM. de Rumford, Bèrardet Delaroche, dont on trouvera la description et les moyens de s'en servir, dans le Manuel de Chimie, de YEncyclopédie-Roret, et dans les meilleurs ouvrages élémentaires en ce genre.

expérience. — Pour déterminer la température de la terre à diverses profondeurs, La question de la température de la masse interne du globe est une des plus importantes de la géologie. Un grand nombre d'expériences ont été faites pour l'éclaircir, et les plus positives s'accordent jusqu'ici à nous présenter la température des différentes couches terrestres, comme augmentant, suivant une loi a peu près constante, a mesure que ces couches sont à des profondeurs plus considérables. Ces observations étaient sujettes à quelques difficultés : car c'était dans les mines qu'elles avaient été faites, et, malgré toutes les précautions prises par les observateurs, on pouvait craindre que la température élevée de couches profondes ne fut, au moins en partie, le résultat du séjour des ouvriers, des feux qu'ils allument, etc. D'un autre côté, les communications établies avec l'extérieur avaient pu élre une cause d'erreur en sens contraire. Pour s'e» convaincre, M. Arago

DIT CALORIQL'E. 25

a eu l'heureuse idée de prendre la température des source» situées à des profondeurs connues, comme moyen d'arriver à. la connaissance de la température des couches avec lesquelles elles sont en contact. Ce physicien a recueilli des renseignements en divers lieus, d'après lesquels il est démontré que la terre acquiert un degré d'augmentation de chaleur par 32 mètres 50 cent, de profondeur. Ces observations ont été faites dans différents pays, et sur des sources situées à toutes les profondeurs. Comme ce résultat est absolument le même que celui auquel avaient conduit les observations faîtes dans les mines les plus profondes, tout porte & croire que des faits ultérieurs ne feront que le confirmer.