LIVRE DEUXIÈME
DES FLUIDES, OU CORPS IMPONDÉRABLES; DU CALO- RIQUE, DE LA LUMIÈRE, DE L'ÉLECTRICITÉ, etc.
Quelles que soient les causes des nombreux phénomènes que nous présentent lachaleur, la lumière, l'électricité et le magnétisme, les chimistes sont convenus de les considérer comme des corps réels, etleuront donné les noms de calorique , Jluide PR , fluide électrique, et fluide magnétique. Geute hypothèse étant plus favorable pour expliquer les faits, nous l’adopterons, quoique leur qualité d’être impondérables rend Se bracrt douteuse leur existence matérielle,
Du calorique.
18. Le calorique est un corps qui produit la sensation que communément on nomme chaleur; il est invisible, extrêmement subul, impondérable; il pénètre tous les corps, se loge entre leurs molécules, les dilate, fait passer les solides à l’état liquide, les liquides à l’état de. fluides élastiques aériformes qu’on nomme gaz et vapeurs; il se meut, quand il est libre, avec une vitesse considérable sous forme de rayons à la manière de la lumière; il est comme elle susceptible d’être absorbé ou réfléchi par les corps dont
DE CHIMIE. 21 il frappe les surfaces; il tend sans cesse, par rayonnement ou par con Miehbilite à se mettre en équilibre dans tous les corps; enfin il peut se combiner avec chacun d'eux en diverses proportions, pour les élever à la même température.
19. Pour démontrer son impondérabilité, on prend un flacon d’une pinte bouché à l’émeri, dans lequel on met 2 à 300 grammes d’eau; ensuite on verse doucement par un tube assez large, plongeant au fond du flacon, à peu près autant d'acide sulfurique, qui étant plus lourd que l’eau la soulève, il en résulte deux couches très distinctes. Le tube retiré, on bouche le flacon et on le pèse à une balance très sensible, puis on lagite pour mêler les deux liquides; il se dégage alors à traversles parois du verre une grande quantité de chaleur. Lorsque le tout est revenu à la température ordinaire, On le pèse de nouveau, et l'on remarque que son poids est sensiblement le même qu'avant l'expérience.
20. En général, le volume des corps augmente s'ils reçoivent du calorique en plus; il diminue, au contraire, s'il leur est soustrait; il n’y a, à cet égard, que quelques légères exceptions. C'est ainsi, par exemple, que l’eau à trois et quatre degrés du thermomètre centigrade a moins de volume qu’à 1° ou à 0. On explique ce fait en disant que les molécules, se disposant à donner naissance à des cristaux qui sont moins denses que l’eau liquide, s’arrangent de manière à être plus écartées les unes des autres. Lesdissolations salines en cristallisant par refroidissement nous offrent encore un pareil exemple. On peut donc regarder l'expansion comme l'effet le plus général du À. pique
Le calorique est impondérable.
Dilatation des corps par le calorique.
Dilatation
- des gaz.
22 NOUVEAUX ÉLÉMENTS | les exceptions en sont rares et qu'elles n'ont lieu qu'à de certaines températures particulières, et dire, 1° que tous les corps sont dilatés lorsqu'il les pénètre, et qu'ils se contractent quandil les abandonne; 2° qu'ils seraient tous transformés en fluides élastiques par une température assez haute, et qu'au contraire ils seraient : tous solides s'ils étaient placés dans une température assez basse. |
21. Ona remarqué que cesont les gaz qui se dilatent le plus; cette faculté est moindre dans les liquides et beaucoup plus faible dans les solides: c’est ainsi que la dilatation d’un décimètre cube d’air chauffé de 0 à 100° est de plus de huit fois celle: d'un décimètre cube d’eau chauffée de même, et celle de ce liquide environ quaranté-cinq fois celle d’un décimètre cube de fer mis dans les mêmes circonstances. ;
Tous les gaz se dilatent également sous la PSE RCA ATES depuis la température de o,de —1—- de leur volume par chaque degré du thermomètre cenugrade; cette loi a été découverte par MM. Dalton et Gay-Lussac. On peut démontrer cette propriété en prenant un tube de verre gradué par des divisions égales , fermé par l’une de ses extrémités, et plein de mercure; on. y introduit, après l'avoir convenablement desséché, un gaz quelconque, jusqu'en un point donné ; on applique alors la chaleur : la dilata-
uon du gaz APTE par la quantité de mercure re-
foulée dans la cuve. Ainsi, tous les gaz chauffés de 0 à 100° augmentent d'un peu plus de + de leur volume; cette propriété éla astique ne dépend pas de leur
RUE spécifique , mais seulement de la température.
DE CHIMIE. 23 . Les belles expériences de M. Gay-bussac ont Debut que, dans un espace vide ou plem d'air, les différentes vapeurs se dilatent également et uniformement, comme les gaz, par les mêmes quantités de calorique.
22 bis. Lorsqu'on expose dans un vase sur le feu un liquide à l'action de la chaleur, ses molécules qui sont le plus rapprochées du foyer se dilatent , deviennent plus légères, et gagnent la surface, en traversant celles qui n'ont point encore été échautffées; celles-ci à leur tour les remplacent; il s'établit ainsi deux courants, l’un ascendant, l’autre descendant : tout le liquide s ’échaufle et augmente sensiblement de volume, jusqu’à cé qu'il ait été élevé à un certain degré du thermomètre, que l'on nomme point d’éhullition. ( Ce degré varie en général pour chaque liquide; il est sous la pression de 0,556 millimètres, de 100° pour l’eau, de 78° + pour l'alcool, de 56° pour l’éther sulfurique, etc.) Alors sa température reste stationnaire et ne peut plus augmenter ; tout le calorique qui lui est fourni en plus devient latent, c'est-à-dire caché où insensible; il se combine avec les molécules formant le courant ascendant, et leur fait éprouver ‘une grande expansion, qui les force à venir ; sous forme de bulles, crever à sa He d’où elles spardies ent dans l’atmosphère. C’est à ce phénomène qu'on a donné le nom d'ébullition. | 25. L'eau ne pouvant bouillir, sous Ja pression aunosphérique exprimée dans le baromètre par 76 centimètres , qu'à 100°, ON peut, sans cel instru ment, voir que la pression diffère dans la plaine
Théorie des vapeurs.
De l’ébullition.
Du calorique rendu latent par la vapeur d’eau.
ou sur les montagnes ; il ne s’agit que de porter de
Veau à l’ébullition dans les deux cas: on verra, par
le moyen d’un petit thermomètre, que si elle bout, dans le premier , à 100°, elle pourra, dans le second, bouillir à 99°; donc la pression est moindre sur les montagnes que dans la plaine. «
Les molécules de la vapeur, ayant rendu latent tout le calorique fourni au liquide après le moment de son ébullition, ne doivent avoir que son même degré de température : c’est ce que l’on peut démontrer en mettant dans un matras, dont la capacité est à moitié remplie d’eau, deux thermomètres, l’un plongeant dedans, l’autre placé immédiatement au-dessus, On porte bis ce liquide à l'ébullition; la vapeur qui se forme chasse l'air de l’autre moitié, et, pendant tout le temps de l'opération, obsael que les deux thermomètres sont également à environ 100°, Ja pression étant de 0,76 centimètres.
25 bis. Pour connaître la quantité de calorique que peut rendre latent un litre d'eau réduit par ébullition en vapeur, 1l faut mettre cette eau dans une cornue à laquelle on adapte, par l’une de ses-extrémités , un tube recourbé, large et recouvert de laine, plongeant par l'autre dans un vaisseau contenant / litres + d'eau à 0. Ensuite, mettant le feu sous la cornue, on la fait bouillir ; jusqu'à ce que tout le liquide soit vaporisé ; Von obtient pour résultat 5 litres + d’eau à 100°. La vapeur, en cette circonstance, a donc 5 fois et + plus de chaleur que l’eau à o.
On a fait de cette propriété une heureuse applicaor aux arts : on élève par ce moyen la température d'un grand nombre de cuves avec une seule chau-
DE CHIMIE. 20 dière, et on leur donne à volonté une égale température. |
24. Il n’est pas nécessaire, pour que la vaporisation des liquides ait lieu, que la chaleur soit élevée au point de leur ébullition; tous tendent constamment à se mettre à l’état aériforme, la pression seule s’y op- . pose: plus elle est considérable, moins il se forme de vapeurs, et plus le terme de leur ébullition est élevé. C’est ainsi que l’eau , sous la machine pneumatique ; lorsque l’on fait le vide , bout à 0, et qu'elle peut, sans
se réduire en vapeur , hi portée à la chaleur rouge
dans la machine à Papin.
C'est en vertu de cette tendance que les, corps mouillés se dessèchent dans les températures les plus basses, et que la glace peut se vaporiser, etc. 25. On appelle tension la pression que peut exercer sur le baromètre, par sa force élastique, une vapeur quelconque : elle augmente avec la température, et est capable , au terme où un liquide peut bouillir, de faire équilibre à la pression atmosphérique, ou de supporter dans un tube barométrique 28 pouces de mercure. Avant ce terme, les vapeurs ne peuvent être somprimées sans se défier: dû moins en partie; au-dessus, elles se comportent comme les gaz, en raison des poids comprimants. Ainsi dela vapeur d’eau chauffée à {00° pourra, sans devenir liquide, faire équilibre à deux ou trois fois 28 pouces de mercure, ou à 2 où.5 atmosphères.
Toutes les vapeurs fournies par des liquides en ébullition ont, à ce degré, des tensions égales et tou- . jours semblables à la pression tan Le Exemple : la valeur d’eau à la température de 100° à une
De la vaporisation.
De la tension des vapeurs,
De la distillation à de
basses tem— pératures.
26 NOUVEAUX ÉLÉMENTS tension exprimée par 0,76 centimètres; celle de l'alcool à 78° +, une de 0,56 centimètres ; celle de l’éther sulfurique à 36°, pareillement de 0,76 centimètres ; ainsi des autres. | Lorsqu'elles se forment au-dessous de ce terme, elles varient considérablement par la force de leur tension , qui en général est particulière à la nature de chacune d'elles. On remarque que ce sont les vapeurs qui proviennent des liquides qui peuvent bouillir à de basses températures qui sont les plus denses.
Il a été fait à ce sujet des tables qui présentent la
force des différentes tensions, depuis le 4o° degré sous o jusqu'au 162° au-dessus du thermomètre cenugrade. (for. la Physique de M. Bio. )
26. Dans le vide, les liquides se réduisent plus promptement en vapeurs; ce qui fait qu'à des températures très basses l’on peut les distiller. Il ne s’agit que de donner passage à leur vapeur, qui doit être recue dans des vases maintenus à une chaleur inférieure de celle à laquelle la vaporisation a heu.
27: Nous avons vu que les vapeurs qui se forment à de basses températures ont des tensions différentes, et qu'elles ne se laissent point comprimer avant le terme de l’ébullition, sans prendre , du moins en parue; l’état liquide. En conséquence, si lon disulle à 78° : de chaleur de l’eau-de-vie marquant 22°, on pourra considérer la vapeur qui se formera comme un mélange de vapeur d’eau et de vapeur d'alcool. Mais à 58° : du thermomètre centig., celle de Palcool a une tension pouvant faire équilibre à la pression atmosphérique exprimée par 0,76 centimètres ou 28 pouces de mercure; tandis qu'à ce degré la vapeur
d’eau n’en a qu’une exprimée par 0,35 cenumètres. Conséquemment, en faisant parvenir le mélange de ces deux vapeurs dans des récipients élevés à des températures différentes, par exemple à 70°, 50°, 50°; et 10°, presque toute ie de l’eau devra, avec une petite portion de celle de l'alcool, s'être liquéfiée dans les trois premiers récipients, tandis que l’autre aura encore assez de force de tension pour venir former de l'alcool absolu dans le dernier. C’est d'après cette théorie que sont formés les ingénieux dort d'Adam. s | Tandis que les gaz ainsi que les YApAues se dilatent également et uniformément par les mêmes quantités de calorique, et toujours de —— de leur volume à O par chaque degré du thermomètre centigrade, les liquides et les solides en diffèrent essentiellement dans la marche de leur expansion, non seulement parce qu'elle est particulière à la natare de chacun d'eux , mais encore parce qu'elle n’a pas lieu unifor-
mément par chaque degré du thermomètre. (Cepen- .
dant nous verrons tout à l'heure que, pour les solides , elle est sensiblement proportionnelle depuis le 0 jusqu'à 100°.) On remarque en général que les fiquides, quelle que soit d’ailleurs leur densité, dont le point d’ébuilition est moins élevé, se Hubs davantagepar une quantité donnée de calorique; ainsi, par une même élévation de température, l’éther se dilate plus que l'alcool, l'alcool plus que l’eau , celle-ci plus que le mercure, etc. De même on observe que plus un liquide s'élève par la chaleur vers le terme où il peut bouillir, plus sa dilatation augmente comparauvement à ce que lui ferait éprouver le même degré
Dilatation des liquides « et solides.
Fusion
des solides.
de calorique dans yne température plus basse ; il en résulte que la dilatabitité des liquides croit d'autant plus que le terme de leur ébullition est plus élevé.
28. Presquetous les solides peuvent étre converüs en liquides par une chaleur assez forte qui varie en général pour chacun d’eux. Le terme où cette conversion a lieu s'appelle point de fusion (l'est de 39°—0 pour le mercure; de zéro pour la glace ; de 33°—0 pour le suif, de 45°0 pour le phosphore, de 109°+0 pour le PAR de 212° +0 pong l'étain, de 260°—+0 pour le BL etc. ). Elle s'opère quelquefois tout d’un temps, comme, par exemple, dans la fonte de la neige, du mirate de potasse, etc. ; et dans d’autres circonstances elle n’a lieu que D ncet. en passant par tous les degrés de mollesse, jusqu’à ce que le solide ait acquis une parfaite fluidité. Le beurre, le suif, la cire, etc. , sont un exemple de ce changement. Mais lorsque le corps est bon conducteur du calorique, il se fond presque aussi vite au centre qu'à la surface: exemple, le plomb.
Quand un Corps Est parvenu, , en s'échauffant progressivement, au point où il commence à entrer en fusion, sa température reste stationnaire tout le temps que ses parties mettent à se fondre, quoiqu'il recçoive en plus une grande quantité de calorique qui devient latente où insensible au thermomètre, en pénétrant les molécules de ce corps qu'elle porte à l'état liquide. Ainsi toutes les fois qu'un corps passe de l’état solide à l’état liquide, il se combine de même qu'en passant de l’état de liquide à l'état de vapeur avec une certaine dose de calorique qui se cache de telle sorte que sa présence est insensible : c'est à ce calorique
DE CHIMIE. 29 latent que les corps doivent leur état gazeux ou liquide. Un corps liquide reprend-il l’état de solide, il abandonne une grande quantité de chaleur, sans que sa température en soit sensiblement en Un gaz, en se combinant avec un corps, prend-il la forme de solide, il dégage de même une très grande quantité de calorique:exemple , la combustion des métaux dans l’oxigène.( Nous verrons pourtant par la suite quelques exceptions, telle que lunion instantanée du gaz ammoniac avec le gaz acide hydrochlorique, qui produit un solide sans dégager une chaleur proportionnée. )
28 bis. L’expansion des solides est très peu CONSidérable. IL paraît, d’après MM. Dulong et Petit, que sa marche ést inégale pour chaque solide en particulier, et que comme dans les liquides elle n’est pas nibionnellés à la quantité de calorique. Aïnsi, audessus de 100°, elle augmente avec la température * de sorte qu'un ans se dilate un peu plus de 200 à 500° qu'en passant de 100 à 200°. Cet accroissement devient suriout sensible vers le terme où il entre en fusion. Les expériences de Lavoisier et Laplace faites en
1782 montrent au contraire que la dilatation des solides est sensiblement proportionnelle pour chacun d'eux par chaque degré du thermomètre centigrade, depuis le o ou terme de la glace fondante jusqu'au 100° degré ou point de l’'ébullition de l'eau. ( J’oyez Annales de chimie et de physique, tome, page 101.)
29. La propriété que les corps ont de se dilater par la chaleur a fourni le moyen de construire divers instruments propres à mesurer les différentes températures. [ls sont'en général deurois sortes : les premiers
Pyromètres, thermomètres, etc,
s'appellent pyromètres, et sont destinés à mesurer les plus élevées ; les seconds se nomment thermomètres , et servent à la mesurede celles qui sont entre le terme de l’eau bouillante et celui de la glace fondante, ou quelquefois d’un mélange frigorifique ; les derniers ont recu les noms de thermoscopes , et ne s’emploient que lorsouwil s’agit de reconnaitre que la température subit de très légères variations. -
La plupart des pyromètres ne sont que des verges métalliques disposées de manière à donner le moyen
d'apprécier par leur dilatation le degré de chaleur
qu'on leur fait éprouver. Celui le plus en usage a été inventé par Wedgewood : il est fondé sur la propriété qu'a l'argile de se contracier par la chaleur.
C’est ordinairement l’alcoo! ou le mercure qui servent à la construction des thermomètres : on préfère ceux qui sont faits avec ce dernier , parce que, entre le 56° degré sous zéro et celui de l’eau bouillante, son expansion est toujours proportionnelle avec celle qu’éprouve l'espèce de verre qu'on emploie pour sa construction, d’où il résulte une exacte compensation. On prend à à ceteffetun tube de verre ayant àl’unedeses exirémités une petite boule qui y est soufilée, remplie, de même qu'une portion du tube, demercure ne alcool, et dont l’autreexirémité est exactement fermée; on plonge ce tube dans la neige fondante : le liquide se contracte , e. on note bien soigneusement le point où il reste stationnaire. Cela étant fait ,on le suspend par un fil dans
un matras à moitié plein d'eau , immédiatement audessus de ce liquide qu'il faut maintenir bouiïllant ; on observe alors le baromètre qui doit être sous la pression de 0,796 millimètres. En se dilatant le mercure
. DE CHIMIE, Ga ou l'alcool montent de la boule dans le tube jusqu'en un autre point, où définitivement ils s'arrêtent. Divisant l’espace contenu entre ces deux points en 100 parties égales qu'on nomme degrés, on a un thermomètre centigrade généralement adopté en France.
Les quatre espèces de thermomètres dont on se sert en Europe ne diffèrent entre eux que par leur nombre de degrés. Ces thermomèires sont de Fahrenheït, de Celsius , de Réaumur et de Delisle.
Le premier est en usage en Angleterre : l'intervalle entre ses deux points est divisé en 180°, mais l’échelle commence à la température produite par un mélange de neige et de sel marin.
Le second sert en Suède ; il a été adopté en France depuis la révolution, avant on se servait de celui de Réaumur, qui n’a son échelle qne de 80° entre o et le 100° du thermomètre centigrade.
Celui de Delisle est employé en Russie; son zéro commence au terme de l’eau bouillante, et ses RER vont-en augmentant vers le refroidissement ; jusqu'au 1 SO:
De tous les thermoscopes employés , je ne cijerai que celui appelé thermomètre à air, ou thermomètre différentiel, inventé par M. Leslie, Cet instrument consiste dans un petit tube de verre ayant la forme de la lettre Ü et terminé à ses extrémités par deux petites boules soufilées d’égale grosseur ; le tube contient dans à peu près la moitié de sa longueur de l'acide sulfurique coloré avec du carmin, et de Vair dans l’autre ainsi que dans les deux Ro a À l’une de ses branches est fixée une échelle d'ivoire, divisée en 100°, dont le zéro commence à partir im-
De Péquilibre du calorique à distance.
Du rayonnement du calorique.
30 NOUVEAUX ÉLÉMENTS médiatement de la surface du liquide lorsqu'il est en repos. La boule qui termine la branche qui n’a point d'échelle s'appelle boule focale. Maintenant, si l'on place ce thermomètre dans un milieu chaud, le calorique agira égalément sur les deux boules, et l'acide restera de niveau dans les deux branches; mais si on. expose seulement la boule focale à l'action de la chaleur, l'air qu'elle contient se dilateray pressera sur le liquide et le fera monter dans la branche froide d’un certain nombre de degrés au-dessus de 0, et celle ascension sera proportionnelle à la quantité de calorique appliquée à la boule focale. Cet instrument peut indiquer la plus légère variation qu'éprouve la température dans un point quelconque où est placée cette boule*.
50. Personne n’ignore que divers corps élevés à un mème degré de chaleur et placés dans l'air à une certaine distance, se refroidissent, pour revenir à la température ordinaire les uns plus vite que les autres. Ce phénomène dépend de trois principales causes que nons allons examiner : 1° du rayonnement du calorique dans toutes les directions entre les différents corps, 2° des surfaces particulières aux corps, 3° de Pétat d’agitation où peut se trouver l'air.
0 peut démontrer que le calorique rayonne à la manière de la lumière, en plaçant en regard: deux miroirs concaves de cuivre à trois ou quatre mètres de distance l'un de l’autre, de telle sorte que leurs
: On peut juger approximativement de l'humidité de Pair par le moyen d’un thermomètre ;*on le mouille et on lagite :’si Pair est sec, Pinstrument, par la vaporisation instantanée de l’eau, baisse
sensiblement ; si au contraire l’air est saturé d’humidité , il reste à peu près au même point.
DE CHIMIE. 33 axes se confondent; mettant au foyer du premier-un thermomètre, et approchant du second un boulet de. fer chauffé au point de ne pas être lumineux dans l'obscurité, on remarque que le thermomètre monte alors de plusieurs degrés ; il baisse, au contraire, si on remplace le corps chaud par de la glace : ce qui. s'explique en disant que dans les deux cas les corps. placés aux foyers des miroirs se lancent mutuelle ment des rayons proportionnels à leur température ; en conséquence , celle du corps froid doit augmenter tandis que celle de l'autre diminue. Îl suit de, cette expérience, qu'un corps chauffé au-dessus de la température du milieu où il se trouve est le centre d’une multitude de rayons calorifiques, qu'il fait rejaillir.sur tous les corps qui l'environnent ; ceux-ci, à leur tour, lui en envoient jusqu’à ce que, par l'échange de leurs rayons 1ls se soient tous mis au même degré de chaleur : on dit alors qu’ils contiennent réciproquement des quantités de calorique qui se font équilibre. Les physiciens ont appelé cette propriété équilibre, du calorique, ou distribution égale de température.
Les expériences de M. Leslie ont prouvé que le calorique rayonne le plus fortement dans la direction perpendiculaire à la surface des corps chauds, quoique rayonnant dans toutes les directions. Aïnsi le rayonnement est proportionnel au sinus d’inclinaison de la surface chaude relativement aux corps réflecteurs.
31. Lorsque le calorique, en rayonnant, vient frapper les surfaces des corps, ceux-ci, si elles sont brillantes et polies, les réfléchissent et s'échauffent diffcilement; cette propriété est connue sous le nom
de pouvoir réfléchissant. Lie contraire arrive si elle sont ternes , dépolies ou rayées , les corps alors rayonnent plus fortement et absorbent beaucoup plus de calorique : : cette dernière propriété a recu le nom de pouvoir absorbant. Il en ést une autre que tous les corps possèdent : celle de s ‘envoyer ou d'émettre mutuellement des rayons calorifiques proportiontiels à leur température particulière ; celle-ci sé nomme pouvoir émissif.
‘Les corps qui possèdent le plus énergiquement la faculté de rayonner le calorique sont ceux qui, lorsqu'il vient frapper leurs surfaces, l’absorbent le plus abondamment; on remarque, au contraire , que ceux qui réfléchissent le mieux le calorique, possèdent le moins le pouvoir émissif. Les métaux, parexemple, sont bons réflecteurs, lorsqu'ils sont polis et brillants ‘et ne s’échauffent pas, à beaucoup près, autant que ‘quand leurs surfaces sont ternes ou rayées ;" ils suivent: la même marche dans leur refroidissemént:
D'après ce qui précède nous voyons que les corps se refroïdissent en raison de leur pouvoir émissif, absorbantet réfléchissant; lacuon de ces différentes causes est la plusconsidérable dans un'air parfaitement tranquille; mais lorsqu'elle a lien dans un grand vent son effet diminue des, vu que le prompt renouvellement des points de contact du fluide gazeux enlève de la chaleur aux corps sur lesquels il se précipite, le refroidissement, dans ce cas, est d'autant plus énergique que l'air est plus agité, qu'il a moins de capacité pour le calorique, et qu 5] est moins saturé de vapeurs.
nm
32. Nous venons de voir que le calorique tend par rayonnement à se mettre en équilibre dans tous ” les corps; il en est encore de même lorsque, au lieu d'être à distance, les corps se touchent : on dit alors que l'équilibre qui finit par s'établir se fait par conductibilité. Cette faculté paraît être particulière à la nature de chacun d'eux. Exemple : sil’on met par son extrémité une tige de fer de 60 centimètres de long dans un feu de forge et qu’on la tienne par l'autre, au bout d’un certain temps on sent qu’elle s’échauffe graduellement à partir du foyer jusqu'à notre main : si on remplace, dans cette expérience, cette tige par
Conductibilité du calorique.
un morceau-de bois de même dimension, il pourra,
brüler par une extrémité sans transmettre la moindre quantité de chaleur par l’autre. Le calorique n’est donc pas conduit dans tous les corps aussi facilement et avec la même rapidité? Ceux qui le transmettent le mieux s'appellent dons conducteurs ; on a donné le nom de mauvais conducteurs à ceux qu'il traverse avec difficulté.
D'après un grand nombre d'expériences faites à ce sujet, les métaux sont, de tous les corps, les meilleurs conducteurs du calorique, quoique différant entre eux dans ieur degré d'énergie; après eux viennent les pierres , le verre, etc.
+ Les mauvais Otto sont en général les bois secs, le charbon, les laines, les Ales les soies, les graisses , eLC.
Après avoir étudié la manière dont le Lun agit pour se mettre en PAS dans tous les corps, il nous reste à savoir 1° quelles sont les quantités de ce fluide nécessaires à chacun d’eux pour les élever
Calorique spécifique.
Calorimètre.
36 NOUVEAUX ÉLÉME NTS à la même température; c’est à ces quantités qu'on a donné le nom de calorique spécifique ; 2° quelles
sont dans les corps les quantités absolues de calori-
que et enfin > quand il y est accumulé, quels phénomènes il leur filé Po dans leur composition.
53. Quoique } jusqu’ à présent 1l a été impossible de déterminer la quantité absolue de calorique nécessaire pour porter les corps à une certaine température, on peut cependant mesurer la quantité relative qu’ils absorbent pour s'élever, sous un poids donné, d'un même nombre de degrés. C’est ainsi, par exemple, qu'en mêlant des quantités égales en poids de mercure à o et d'eau à 5/°, on obtient unsmélange à la température de 33°. La quantité de calorique qui élève l’eau d un degré est donc capable d'élever le merëure de 33°. Si l'on remplace, dans cette eRpérienees le mercure par de l'huile de baleine à 50°, et l'eau à 34° par de l'eau à 100°, on aura, après " mélange, une température de 83°; l’eau par conséquent n’a perdu que 17° de chaleur tandis que l'huile en a gagné 33. Le calorique spécifique de l’eau est donc deux fois plus considérable que celui de l'huile de baleine, ou, en d'autres termes, l’eau a une capacité deux fois plus grande pour le calorique que cette huile. On pourra, en agissant ainsi, trouver le calorique spécifique de presque tous les corps, seulement il faudra faire attention que les différents liquides dont on pourra se servir n'aient point d'action chimique entre eux.
Laplace et Lavoisier ont inventé un instrument qu'on appelle calorimètre, au moyen duquel on peui s'assurer de la quantité relative de calorique contenue dans les corps. Cet instrument est en fer-blanc,
DE CHIMIE. 35 et consiste en trois vases concentriques circulaires d’inégale grandeur pouvant s’emboîïter de manière à former trois cavités séparées, qui se distinguent par les noms de capa&ité interne, capacité moyenne, et capacité extérieure. La capacité imérieure est fermée par un grillage de fer soutenu par des montants de même métal. Sa partie supérieure se ferme au moyen d'un couvercle entièrement ouvert par-dessus et dont le dessous est un grillage de fil de fer. C'est dans cette capacité que se placent les corps qu'on veut soumettre à l'expérience. La capacilé moyenne. est destinée à être remplie de glace qui y est supportée et retenue par une: grille au-dessous de laquelle est un tamis; au-dessus du tamis se trouve un petit cône formant entonnoir armé d’un robinet; c’est parlà que coule l’eau au fur et à mesure que la hs fond ; elle est reçue dans un vase placé sous la ne la capacité extérieure a pour objet de renfermer la glace qui doit empècher Pair d'agir sur celle de la capacité moyenne, el ne communique point avec cette capacité. L'eau qui en sort est conduite car un robinet placé sur le côté.
Nous avons vu (25). que la glace en se liquéfiant à 0, rendait latent tout le colorique qu on lui fournis- Sait aussi long-temps qu'elle restait à fondre. Maintenant, quil s'agisse de déterminer quel est le calorique spécifique d'une substance quelconque, on la renfermera dans un vase mince dont on aura préalablement déterminé le sien et on la portera ainsi que le vase, par exemple, à la température de 100°; plaçant ensuite le tout dans la capacité intérieure, on jugera de son calorique spécifique par la quantité
Changement dans la,
compositio
38 NOUVEAUX ÉLÉMENTS | de glace qu'elle fera fondre PR revenir'à la température de o.
Sachant qu'un kilogramme d’eau à 75° peut fondre un kilogramme de glace à 6 PPS descendre à ce degré, on compare la quantité qu’un kilogramme de telle ou telle substance peut liquéfier, en passant dé55°à ojice qui sert à établir son Ra Le spécifique.
Pendant le temps qu on. opère, Ja température de l'air ambiant ne doit jamais être au-dessous de 0, ni au-dessus de 5° centigrades. Car la glace de la capacité moyenne pourrait, dans le premier cas, être refroidie au-dessous de © par l'air environnant; et, dans le second, il pourrait passer de l'air à travers la machine qui porterait du calorique dans cette capacité.
Ïl est facile de voir que cet instrument ne peut guère servir que pour mesurer la chaleur relative que dégagent les corps solides ou liquides en'se refroïdissant jusqu'à o, et qu'il n'offrirait pas d'avantages pour la mesure de celle des gaz qui, en général, ont peu de
capacité pour le calorique. Il n’en est pas ainsi du ca-
lorimètre à eau de MM. Delaroche et Bérard : il est fondé sur ce que l’eau ordinaire a près de deux degrés au-dessous de la température de l'air ambiant, et qu'en faisant passer à travers celte eau par un serpentiñ, d'une manière constante et uniforme, un volume d’un gaz donné, chauffé à un certain point, on peut, par comparaison, juger de l'augmentation que lui fera éprouver dans sa température ce gaz avec tout autre quelconque. Ù
33 bis. Lorsque le calorique est accumulé ‘dans les corps, il les fait non-seulement passer de l'état solide
DE CHIMIE. : : 39 à l’état liquide ou à l’état gazeux, mais encore il leur fait bien souvent éprouver des changements dans leur composition. On remarque, en RAGE 1° que. les
composés de matières fixes, comme, par exemple,
beaucoup d’alliages , ne peuvent être décomposés par le calorique; 2° que toutes les substances animiales et végétales, qui toutes sont composées de principes fixes et volauls, peuvent êire décomposées par ce fluide; 3° que les molécules des composés qui proviennentdela combustion d’un corps ayant beaucoup d’affinité.pour loxigène, sont très difficiles à porter par ce moyen hors de leur sphère d'attraction. Exemple : l'acide borique, l'acide phosphorique, le tritoxide defer, etc.
34. D’ après ce que nous avons étudié il est facile de prévoir que ce qu'on appelle vulgairement froid n’est autre chose que l'absence du calorique. Touchet-on un morceaude glace, ilenlève rapidement du calorique ànotremain, et cettesoustraction produit là sens2üon du froid ; si, au contraire, c'est un corps au-dessus de notre température, il lui cède de son calorique , et nous éprouvons la sensation opposée : eé vice verst.
La terre se retroidit par deux causes, par l'absence du soleil , et par son rayonnemeni avec l’espace indéfini. L'air est plus froid, comme on sait, dans les régions élevées ; il l'est d'un degré par 200 mètres d’élévation, ce qui fait que la neige est permanente: sur certaines montagnes.
C'est en variant l’état des cor pa que l’on fait lès froids aruficiels : les substances qu'on emploie ofdinairement sont la neige ou la glace pilée, les sels déliquescents, les acides sulfurique, nitrique, etc. , quelquefois les éthers ; et souvént en employant la
des corps
par le calorique.
Du froid.
Mélanges
frigorifiques.
ko NOUVEAUX ÉLÉMENTS
Vaporisation sous la machine pneumatique, Par ce dérnier moyen on parvient à faire géler de l’eau. À cet éffet on place sous cette machine deux petites soucoupes; l’une pleine d'eau, l’autre contenant de l'acide sulfurique concentré, maïs de manière que celle-ci soit placée à deux doigts de distance au-dessus de l'autre. Alors on fait le vide, la vaporisation commence; et, à mesure que la see se forme, l'acide qui a une érénile affinité pour l’eau s’en empare; mais, comme elle ne peut se formeret serenouveler sans cesse qu'aux dépens du calorique latent qui maintient l'eau à l’état liquide, il vient un moment où il n'en reste plus assez à celle-ci ce qui fait qu'elle cristallisé en formant de la glace. Au lieu d'acide sulfurique, on peut employer
toute autre: substance ayant beaucoup d’ aflnité pour
l'eau.
On peut produire un froid de 18°—-0, en faisant un mélange de parties égales de neige et de sel marin: ce froid est celui des limonadiers glaciers ; seulement ils remplacent la neige par de la glace” pilée. Si l’on place séparément au milieu de ce mélange trois parties d'hydrochlorate de chaux et deux de neige, et si, après avoir attendu que leur température sé soit abaissée jusqu’à celle du mélange , on les mêle ensuite, on obtient un froïd de 25°—0; en faisant refroidir séparément encore dans ce nouveau mélange , pendant le temps qu'il met à se fondre, deux parties d'hydrochlorate de chaux et une de neige ; on obtient en les mêlant aussi un froid de 54°—-o ; et en agissant comme ci-dessus, sur dix parties d'acide sulfarique étendu et huit des neige, on produit le maximum de froid connu 68°— 0.
55. Le calorique émane continuellement du soleil par rayonnement ; il est dégagé des corps et particulièrement du gaz oxigène par combustion; et, dans beaucoup de circonstances, il est rendu sensible par compression, aussi par Eure etc.
Sans rechercher si le soleil est un globe dans un état violent de combustion, comme l'ont admis beaucoup de physiciens , ou croire, comme l’a annoncé le célèbre Herschell , que ce soit un globe semblable aux autres ‘planètes , entouré d’une atmosphère dans laquelle floitent des nues lumineuses qui émettent cette grande quantité de lumière à laquelle le soleil doit son éclat; nous dirons seulement que ses rayons sont en même temps lumineux et calorifiques ; qu’ils n’échauffent presque pasles corps transparents ,etqu’ilséchauffent , au contraire , les corps opaques, ce qui paraît dépendredece que les premiers leur donnent unlibre pas-
Des sources
du calorique:
sagé, tandis que les autres les retiennent du moins en ”
partie. 4 En se rappelant ce que nous avons dit sur l'influence des surfaces dans le rayonnement du calorique, on concevra facilement pourquoi, en plaçant au soleil, sur de la neïse , des morceaux de draps blanc, rouge, noir, etc., les plusfoncés en couleur en liquéfient davantage. C’est que les rayons calorifiques, comme les autres rayons de la lumière, sont absorbés par les uns, et réfléchis ou renvoyés par les autres. (or. 40.) «Nous avons vu que toutes les fois qu'un corps passe de l’état gazeux ou de l'état liquide à celui de solide, il dégage du calorique. Lia combustion, comme nous le verrons à l’article de l’oxigène, étant dépendante de ce phénomène, nous renvoyons le lecteur au (60).
Chaleur.
produite par combustion ,
Produite par percussion et compression,
Par frottement.
36. On rend sensible dans les corps le calorique par une percussion forte ou une vive compression. C’est ainsi que journellement nous tirens, pour enflammer de l’'amadou, des étincelles par la collision du caillou et de l'acier , que nous comprimons , pour
le même objet. de l'air dans un corps de pompe à
parois résistantes. Enfin, l'on säit qu'en battant vivement et fortement sur une :enclume un morceau de fer on parvient à le faire rougir; ce dernier phénomène paraît être dü à une condensation du corps frappé.
On peut allumer: des feux en frottant vivement l’un. contre l’autre des morceaux de bois sec, et l’on sait que souvent lessieu des voitures très. pesamment chargées s’enflamme par soi frottement sur la roue. Cette chaleur, qui se manifeste dans ce cas’, ne provient ni d'un rapprochement de molécules, ni d'une altération du calorique spécifique; on ne peut admettre qu'elle est dégagée de lair environnant; d'où vient-elle donc? On n'a, jusqu'à présent donné aucune réponse satisfaisante à cette question. C'est ce qui a fait dire à plusieurs physiciens que le calorique n'existait, pas, et que ce qu'on appelle ainsi n’est qu'une espèce de mouvement particulière.
De la lumière.
37. La lumière a été considérée par Huygens, Euler, Descartes, comme un fluide subtil généralement répandu dans l’espace , et rendant les corps visibles par les. ondulations que lui fait éprouver le soleil lorsqu'il paraît sur notre horizon:
D’autres physiciens, et Newton à leur tête, ont. prétendu que la lumière consiste dans des particules continuellement ‘séparées des corps lumineux, qui se meuvent en ligne droite et viennent éclairer les. corps.
58. Quoi qu'il en soit, c'est à elle que tous les êtres, toutes les béta hote qui existent dans la nature, doivent leurs différentes couleurs. Elle émane du soleil, des étoiles, des corps phosphorescents, des corps, en combustion et de ceux, excepté les gaz, qui sont échauflés à 558°, qui Fe le terme de la chaleur rouge. Sa vitesse est extrême, elle parcourt par seconde ED/U0D lieues , et se meut toujours en ligne droite; mais lorsqu'un rayon de lumière passe d’un milieu plus rare dans un milieu plus dense, il se rapproche de là perpendiculaire. La déviation quil éprouve dans ce cas se nomme réfraction, et le rayon est dit réfracté. Le contraire arrive s'il enire d'un milieu plus dense dans un milieu plus rare. En général, la force de réfraction est toujours prost oNnelies à la densité du milieu, et d'autant plus grande que le milieu est plus combustible ; dans un même milieu les sinus des angles d'incidence et de réfraction sont constamment dans un même rapport,
58 bis. Quand un rayon tombe sur une surface polie , comme celle des miroirs , il retourne vers le milieu qu'il avait pénétré : on donne le nom de réflexion à ce changement de direction, et le rayon s'appelle réfléchi. Dans ce cas, l'angle de réflexion est toujours égal à l'angle d'incidence. Malus est le premier qui ait remarqué que la lumière pouvait se
polariser. ( ’oyez la Physique de M. Biot. )
39. Lorsqu'on réfracte la lumière en la faisant passer à travers un prisme triangulaire de verre, on la décompose'et on obtient l’image du spectre solaire formée des mêmes couleurs que l’arc-en-ciel; ces couleurs ont servi à classer les rayons primitifs de la lumière dans l’ordre suivant: rouge, orangé, jaune, vert, bleu, indigo, violet. De ces sept rayons c’est le rouge qui se réfracte le moins, et le violet le plus. Herschell, le premier, a fait voir que c’est au milieu du spectre solaire que la faculié d'éclairer les objets est la plus grande, et qu'à partir du rayon vert elle décroit vers les extrémités; qu’en outre c’est le rayon rouge qui possède le plus la vertu calorifique, et qu’elle diminue graduellement jusqu’au rayon violet qui l'a le moins.
D’après MM. Riuer, Wollasion et Bérard, c’est le rayon violet qui a le plus d'action chimique sur les COrps.
40. La couleur des objets dépend de la réflexion « ou de l'absorption de la lumière. Un corps absorbe-t-il ses rayons, il est noir; les réfléchit-il tous au contraire, il est blanc : ainsi les substances vertes, jaunes, bleues, etc., réfléchissent les rayons vert, jaune, bleu, etc., et absorbent tous les autres; mais lorsque les corps donnent passage à la lumière ou à la transparence, cette propriété particulière à certains corps ne peut mieux s'expliquer, suivant Newton, qu'en supposant que leurs molécules sont de densité égale, et qu'elles sont placées dans un arrangement régulier, ce qui fait que la lumière les traverse parce qu'elle y est attirée dans tous les sens, et cest alcrs comme si, elle ne l'était pas du tout, tandis que, dans les
"ui DE CHIMIE. 45 substances opaques, la différence de leur densité et de l’'arrangement de leurs molécules fait que le rayon de lumière étant inégalement attiré, est forcé de changer sondtabiidiiout de route, et ne peut y passer ; dès lors il rebroüsse chemin. F
Il y a des corps transparents à travers lesquels un rayon lumineux peut passer, en s'y divisant en deux rayons distincts, dont l’un est réfracté à la manière or-
2 dinaire, et dont Vahtes éprouve une réfraction considétablée les objets vus à travers ces corps nous paraissent doubles, c'est pourquoi on les a nommés corps à double réfraction. C'est sur la propriété que nous venons d'étudier qu'est fondée en général la science qu'on nomme optique.
41. La lumière à une influence directe sur tout ce qui existe dans la nature; on peut dire en général qu'elle vivifie tous les corps organiques. Les plantes, par exemple, ne peuvent végéter que difficilement dans l'obscurité, et finiraient par y mourir promptement; elles s'y étiolent et perdent de leur saveur; elles ny augmentent presque pas la proportion de leur matière combustible, aussi leur accroissement sy fait mal; mais peu de temps après qu’elles ont été exposées à la lumière, elles reprennent toute leur force végétative.
42. Tandis que la lumière rend la couleur des corps organiques plus intense dans leur état de vie, on remarque qu'elle altère, dans un temps plus ou moins considérable, soit seule, soit avec le concours de l'air, toutes les couleurs végétales et animales des corps qui ont cessé d'exister, de même que beaucoup de.couleurs minérales. Dans tous ces cas, le corps
sur lequel la lumière agit éprouve une véritable décomposition, et Souvent analogue à celle que lui ferait éprouver une grande quantité de calorique c'est cette similitude d'action, jointe à ce que l’on peut dégager par le calorique une très. vive lumière en brülant des corps simples dans du gaz oxigène pur, et à ce que de même aussi on peut produire par la lumière une chaleur des plus intenses en concentrant ses rayons au moyen de verres lenticulaires, qui a fait présumer à plusieurs physiciens que le calorique et la lumière pourraient bien n'être qu'un même fluide.
De l'électricité.
43. Il paraït que l'électricité peut être développée à la surface de tous les corps par frottement ou par contact. On la regarde généralement comme formée de deux fluides qui, lorsqu'ils sont désunis, s’autirent constamment avec une force qui est en raison inverse du carré de la distance , et qui, dans un état parfait de neutralité, existent dans tous les corps ; d’où'il résulie que leur présence y est insensible. Aujourd'hui beaucoup de chimistes attribuent la cause de presque toutes les combinaisons des corps de la nature à Ja grande affinité de ces deux fluides. Nous verrons en effet tout à l'heure que les substances provenant des décompositions produites par la pile voltaique possèdent toujours les électriciés opposées. Celle produite par le verre s'appelle é/ectricité vitrée ou positive, ou bien encore fluide vitré ou positif. On a donné le nom d'électricité résineuse ou négative à celle produite par la résine:
DE CHIMIE. | Fe cette dernière prend encore la dénomination de fluide résineux où négatif. | |
4. Les corps qui peuvent être excités par frottement ont été appelés électriques | tandis que ceux qui ne jouissent pas de cette faculté ont été nommés corps non électriques. Le succin, le verre , les pierres gemmes, le cristal de roche, les résines , le soufre, la soie, la laine , les plumes, les poils, etc:, appartiennent au premier genre; le deuxième comprend les métaux, da plupart des liquides, le charbon, etc: : ceux-ci lorsqu'ils touchent un corps élecirisé lui enlèvent aussitôt son fluide et le transmet tent rapidement à la terre, quien est le: réservoir commun ; c'est pourquoi ils ont encore recu le nom de corps Cahiers par opposition aux autres qui ont.été dits € corps non conducteurs.
45. Pour exciter l'électricité à la: surface d’un corps électrique, on le frotte vivement avec une étoffe de laine ou une peau de chat : alors il acquiert aussitôt la singulière propriété d'attirer. les petits corps légers ‘et ide les repousser ensuite; ce qui dépend de ce que les corps chargés d’un même fluide se repoussent réciproquement , etde ce qu'ils s’attirent. lorsque leur électricité: est de nature différente. En cette circonstance, le corps léger a, par influence, ces deux électricités séparées : celle de nature apposé aw fluide du corps excité l’entraîne jusqu'à la surface de ce corps; là elle est neutralisée, ce qui fait que le petit corps léger partage celle qui constitue l’état d'excitation, et qu'il est repoussé.
Les corps non conducteurs ou électriques servent à isoler de la terre les métaux lorsque ceux-ci doi-
48 NOUVEAUX ÉLÉMENTS vent retenir l'électricité, pour former ce qu'on appelle les condensateurs. Cet instrument est ordinaire ment un cylindre de cuivre isolé par un support de verre ou de résine, “ou suspendu par un cordon de soie. Dans cet état il peüt recevoir le fluide électrique et le conserver. Si alors on le place dans le voisinage d'un petit corps léger, il agit de la même manière que les PA conducteurs lorsqu'ils sont excités.
46. Si l’on frotte deux corps l’un contre l’autre, par exemple un bâton de cire d'Espagne ‘avec une peau de chat, les électricités de ces corps se séparent; le fluide vitré s’accumule dans la peau, et le fluide résineux dans la cire : il s'ensuit que les deux corps deviennent excités. S'ils sont conducteurs, cet état se perd aussitôt, à moins qu'ils ne soient isolés. [ls le retiennent, au contraire, pendant un certain temps, s'ils sont ane ou non conducteurs.
47. Les corps peuvent produire tour à tour, par frottement, le fluide vitré ou le fluide résineux , ex-° cepté la peau de chat, qui s’électrise toujours positivement: Ainsi les substances contenues dans le 1ableau qui suit prennent l'électricité vitrée quand on les frotte avec celles qui les suivent, et le fluide résineux lorsqu'on les excite avec celles qui les précèdent.
Peau de chat. 7h Papier.
Verre poli. Soie.
Étoffe de laine. Gomme laque.
Plumes. Verre dépoli.
Bois. Soufre.
Les deux fluides, lorsqu'ils sont séparés, peu-
DE CHIMIE : 49 vent sè mouvoir avec une vitesse inconcevable ; ils parcourent, lorsqu'ils sont conduits par un fil métallique, 10 lieues par seconde, et sont d’une nature si subtile qu'en quelque quantité que nous puissions les accumuler, leur présence ne peut être rendue sensible par la balance la plus délicate.
48. Comme, dans le vide, on ne peut conserver Pélectricié, et qu’elle s’y dissipe à mesure qu'elle y est développée , On présume que le fluide électrique n'est retenu à la surface des corps que par la pression de l'air environnant, qui, lorsqu'il est sec, n’est pas conducteur, la déperdition de ce fluide étant considérable dans un air saturé d'humidité.
49. Il paraît que l'électricité se répand d'elle-même à la surface de tous les corps >; car la quantité de fluide que l'on peus retenir Sur Un COrps est LoUjOurs ‘ proportionnelle à l'étendue de sa surface, quelle que soit d’ailleurs sa nature.ou sa forme , qu'il soit creux ou solide. Cependant si le corps électrisé est un ellipsoïde, la couche du fluide sera la plus épaisse au sommet-du plus grand axe,et la plus mince au sommet du plus petit. Lorsque deux sphères électrisées se touchent, il n’y a point d'électricité libre au point de contact, et, dans chaque sphère, la quanuté de fluide accumulée est la plus considérable au point le plus éloigné du point de contact.
30. Puisque la quantité d'électricité que lon peut retenir à la surface d’un corps est Fatjanrs proportionnelle à l'étendue de sa surface , il s'ensuit que, s'il est d'une forme sphérique , la dissipation de son fluide, lorsqu'il sera dans un état d’ excitation, sera due moins. considérable que sil était (une
ee
forme allongée et terminée par une extrémité aigué; car l'épaisseur de la couche électrique à l'extrémité des pointes est d’un grand nombre de fois plus grande que partout Set et la déperdition du fluide électrique est tmobrs en raison directe du carré de l'épaisseur. Maintenant si l'on approche à: une certaine distance d'un corps non excité un condensateur chargé de fluide électrique, vitré, par exemple; celui-ci lui décomposera , par influence, ses électricités naturelles, refoulera dans le sol le
. fluide de même nature que le sien, et attirera à l’ex-
trémité du corps la plus rapprochée le fluide de nature opposée. Alors, si cette extrémité est terminée par une poime, il y aura un écoulement continuel de fluide résineux , ‘qui ira neutraliser le fluide vitré dont le condensateur sera chargé, et bientôt il arrivera que ce corps lui-même sera revenu dans son état naturel. C'est sur cette propriété des pointes qu'est fondée la théorie et par suite l'invention des paratonnerres.
51. Supposons qu'au lieu dun condensateur ce soit un nuage porteur de li foudre ; son action sera parfaitement la même; 1l agira à distance sur tous les corps qui se trouveront sous son influence, décomposera leurs électricités naturelles, attirera à lui le fluide opposé au sien, et refoulera dans la terre celui de même nature. Dans cette circonstance, les verges de fer terminées par des pointes, communiquant au 'sol par une chaîne de même métal et placées sur nos bâtiments, neutraliseront son électricité en lui envoyant constamment du fluide contraire qu’elles puiseront dans le sol; ou du moins, si ce
DE CHIMIE. Ba nuage en approche trop près et que/le choc électrique ait lieu, elles livreront, par leur vertu conductrice, passage à son fluide, et préserveront ainsi d’une ruine certaine les édifices placés sous leur protection.
52. On a vu des verges de paratonnerre se fondre de la moitié de leur longueur par la violence du fluide électrique. On a toujours expliqué ce fait en disant que leur surface n'étant pas assez grande pour lui donner passage, 1l les pénétrait jusqu'au centre en dégageant leur calorique. : |
C'est Franklin qui le premier a fait voir que le fluide de la foudre et électricité étaient identiques.
De l'électricité développée par contact.
35. .Le hasard fit découvrir à Galvani que l’éleciricité pouvait se développer par le contact de deux métaux hétérogènes. Volta tira de cette découverte out le fruit possible en construisant l'instrument appelé pile voltaïque , avec lequel les chimistes , -et particulièrement M. Davy, ont fait depuis he d'an+ nées de si brillantes découvertes.
Si l’on applique une plaque de zinc sur une sr que de cuivre et qu'on les isole, leurs électricités naturelles se séparent aussitôt, et se portent sur le revers dé chaque plaque; en les examinant on voit que le fluide vitré ou positif est sur le zinc, et le fluide résineux ou négatif sur le cuivre: Volta dé couvrit qu'on pouvait ‘obtenir, pendant ‘un ‘temps considérable, un courant continuel d'électricité en superposant, dans un même ordre, des disques de
ke
52 NOUVEAUX ÉLÉMENTS zinc et de cuivre de la grandeur d’une pièce de cinq francs, et en séparant chaque paire par une rondelle de carton ou de drap imbibée d’une solution saturée de selmarin, de manière que le poids des disques ne fit rien sortir du liquide. Chaque paire était placée de telle sorte que le cuivre de l’une était posé sur la rondelle et celle-ci sur le zmc de l’autre, et ainsi de suite. On voit que l'instrument était terminé à l'une de ses extrémités par une plaque de zinc, et à l’autre par une plaque de cuivre : la première a été nommée pôle positif; la seconde à recu le nom de pôle négatif. La force de cet appareil augmente avec le nombre de paires, et son énergie est de beaucoup plus considérable en proportion de la plus grande dimension de ses disques. Le liquide dont les rondelles sont mouillées sert de conducteur aux deux fluides de chaque élément, qui se rassemblent, le positif au pole zinc, et le négatif au pole cuivre ; c'est ce qui à fait dire qu'ils se polarisaient.
Depuis 1800, époque où Volta publia la descerip- . üon de la pile, on a singulièrement perfectionné cet instrument ; on le construit assez ordinairement aujourd'hui avec des cuves en bois de chène, un peu plus profondes et un peu plus larges que les plaques dont on se sert, qui sont maintenant carrées et soudées ensemble dans ia cuve par un mastic.fait avec quatre parues de brique pilée, trois de résine et une de cire: celle de zinc est de trois ou quatre fois plus épaisse que celle de cuivre ; les caisses sont vernissées et leur fond est recouvert d'une couche de ce mastic. Toutes les plaques sont disposées sur des plans parallèles et à égale distance, dans le même ordre que
DE CHIMLE. 53 dans la pile, c'est-à-dire par paire, cuivre et zinc; chaque cuve ou auge doit contenir une centaine d’éléments.
On met souvent en expérience plusieurs de ces auges réunies ensemble par leurs pôles positifs et négatifs au moyen de conducteurs métalliques formés
de gros fil de laiton ou de platine ayant la forme de.
la lettre U renversée. L'appareil total prend le. nom de batterie galvanique ou voltaïque.
54: Pour mettre en action une pile ou une Late voltaïque, on adapte, après l'avoir remplie d'eau contenant le 15° de son poids d'acide nitrique, un fil de laiton , d'or ou de platine, à chacun de ses pôles; saisissant ensuite ces fils au moyen de pinces de verre, on les fait communiquer, à très peu de distance l'un de lautre,.avec le corps que l’on veut décomposer : si ce corps est simple, il pourra rougir et. même, se gazcifier; s'il est composé, ses éléments pourront être séparés. Supposons que ce soit une . batterie: à larges plaques, et que le corps soit un fil de fer ou d'or;-on le verra rougir subitement et disparaître dans l'atmosphère: on explique ce phénomène en disant, de même que pour les verges de paratonnerres CR par la violence de la féüdie e, Que ce corps, ne présentant pas assez de surface au passagedes deux fluides , ils le pénètrent jusqu'au centre en rapprochant ses molécules, et.en dégageant son calorique.
Dans ce cas, il se pourrait faire que ce fût l’union des deux fluides qui lui eût donné naissance; car un grand nombre d'expériences faites par MM. Davy et . Berzélius , tendraient-à faire croire que la cause du feu serait l’union d’électricités opposées , tant dans les
54 NOUVEAUX ELÉMENTS combinaisons chimiques que dans celui produit par Vétincelle électrique: M. Davy ayant soumis , dans le vide, à l’action d’une forte batterie voltaïque, un morceau de charbon en communication avec les deux fils” conducteurs , le vit, pendant très long-temps, dans une parfaite incandescence. Comme on ne peut attribuér cette chaleur et cette lumière ni à une combustion ni à un rapprochement de molécules , il s'ensuit, ‘que la théorie du calorique, fondée dans beaucoup de circonstances sur ce ‘rapprochement, pourra bien éprouver quelques modifications. :
M. Thénard a fait une expérience à peu près semblable : ayant placé, dans les mêmes circonstances, excepté le vide, un fil de fer dans du gaz azote, 1l obtint aussi une chaleur rouge.
55. D’après l'action de la pile sur les corps , on peut, comme l’a proposé M. Berzélius, les ranger en deux grandes classes: la première renferme les corps électro-positifs , la seconde les corps électro-négatifs. Dans les décompositions par la pile, ceux qui, de même que l’oxigène et les acides, sont attirés au pôle positif forment la deuxième division; et ceux qui, de même que les métaux et en général les ox1des ; se rendent au pôle négatif forment la première.
Dé tous les corps, c'est loxigène qui est le corps le plus électro-négatif; car constamment 1l est .aturé au pôle positif. En général les autres varient dans leur action : ils peuvent être tantôt négatifs eu tantôt posiufs, ce qui dépend des combinaisons où ils se trouvent engagés; par exemple, le soufre dans les sulfures métalliques.soumis à la force de la pile est aturé au pôle positif, et, dans la décomposition de l'a-
DE CHIMIE. | hs cide sulfurique par ce moyen, il'se rend au pôle négatif.
96. Lorsquel'on soumetLun corps composéà l’acuon de la pile, chacun de ses éléments étant attiré par le pôle opposé à son état électrique, par une force beaucoup plus grande que celle qui le maintient dans, sa combinaison, est forcé de se séparer; il en résulie deux courants, l’un qui se rend au pôle positif, l’autre qui va au pôle eat. Quoique les molécules, dans ce cas, soient à l'état naissant, et qu'elles peuvent provenir d'acides et de bases able elles se croisent, sans éprouver la moindre aliariot pour venir S'accumuler vers le pôle où elles sont respectivement atuirées : les alcalis et les acides peuvent même traverser une infusion de tournesol sans la rougir ou la verdir le moins possible. M. Berzélius en a tiré ceue conséquence, «que laffinité chimique est identique avec les » attractions électriques, et que, pour que les corps » s'unissent chimiquement, il faut qu'ils possèdent » les électricités opposées. » ( Foyez l'Essai sur les proportions chimiques , elc., par M. Berzélius.')
Du fluide magnétique.
97. L'aimant est une mine de fer très pauvre qui se trouve en France, en Corse, en Suède, en Hongrie, en Macédoine, etc. Elle a la singulière propriété d’atürer à elle trois métaux, qui sont le fer, le nickel, le cobalt, et de leur communiquer, par frottement, sa vertu. Alors ils sont comme elle susceptibles de
t Chez Mequignon-Marvis, rue Christine, n° 1.
s’attirer réciproquement, et de se diriger d’un côté vers le pôle nord , et de l’autre vers le pôle sud; de s'incliner vers le premier dans l'hémisphère boréal, et vers le deuxième dans l’hémisphère austral; de-ne pencher d'aucun côté dans certains lieux qui forment l'équateur magnétique; d'atuürer, par leurs parues tournées vers le midi, la partie d’un autre aimant tournée vers le nord, et de repousser au contraire celle de même nature, etc. C’est à la cause inconnue de cette propriété qu’on a donné le nom de fluide magnétique.
Depuis long-temps on a reconnu que le fer pur, une fois aimanté, n’était pas capable de garder sa faculté magnétique; mais que, lorsqu'il était uni avec le carbone, il la conservait indéfiniment.
Quoique les trois métaux dont nous venons de parler perdent, en se combinant avéc d’autres substances, et particulièrement avec le soufre, leur vertu magnétique , il résulte des expériences de M. Hatchett que les proto-sulfures et les proto-phosphures peuvent devenir de très bons aimamis artificiels.
C'est sur les propriétés que peut acquérir l'acier en le frottant avec un aimant qu'est fondée la théorie de la boussole.
LOVE IRL ER LRU RUE ELLE VUE LUE LR L'URL LU L'URL VE LULU LS L'URL LUE LUE VUE L'URL AE LR