CHAPITRE IV. — TRAVAIL DE LA F13S10N

le procédé suivant. Un morceau de glace est fortement comprimé entre deux pièces de bois qui laissent entre elles une cavité lenticulaire. La glace se brise alors en mille morceaux, mais ces fragments se soudent entre eux et la masse se transforme en une lentille transparente et compacte. Par dos o|)érations analogues, on peut courber en anneau une barre de glace roctiligne, comme si la glace était une substance plastique. Le mouvement des glaciers et la facilité avec laquelle ils se moulent dans les vallées qu'ils traversent, sont des faits du même ordre. On les explique en admettant que Teau contenue entre deux parois de glace se congèle plus facilement que lorsqu'elle mouille une surface libre.

n. — Là niSIOH EST UH TRAVAIL. - 80H ÉaUIYALEHT EN CHALEUR.

Toute fusion est accompagnée d'un phénomène important : d'une destruction de chaleur, et toute solidification, d'une production de chaleur. Supposons en effet qu'on tienne sur un foyer une masse considérable de glace en Fagitant rapidement. A partir du moment où elle commencera à fondre, jusqu à celui où elle sera liquéfiée tout entière, elle restera à la température de zéro; elle absorbera donc en changeant d'état toute la chaleur que lui cède le foyer. On peut mesurer cette chaleur comme il suit : prendre i kilogramme d'eau à 80 degrés et y jeter i kilogramme de glace; celui-ci fond tout entier et ramène l'eau à zéro; il a donc absorbé toute la chaleur que l'eau a perdue, c'est-à-dire 80 calories.

Réciproquement l'eau perd 80 calories en se solidifiant. Quand en elfet on a réussi à l'amener à l'état liquide à 10 ou 12 degrés au-dessous de zéro et qu'on y projette une aiguille de glace, elle se solidifie en partie, et •3 température remonte à zéro. De même le tube qui contient une dissolution sursaturée de sulfate de soude s'échauffe beaucoup quand on détermine tout à coup la cristallisation du sel. En général tout corps liquide garde la même température pendant tout le temps de sa solidification dans une enceinte refroidie au-dessous du point de fusion, et, pendant* (|ue dure sa solidification, il rayonne et perd une grande quantité de chaleur sans que sa température baisse.

L'ancienne théorie de la chaleur éprouvant une impossibilité radicale à expliquer ce phénomène, s'était contentée de le constater et de lui donner un nom qu'on doit aujourd'hui abandonner : on disait que pendant la fusion b chaleur se dissimulait et devenait latente La théorie thermodynamique prévoit et explique cette absorption de la manière la plus simple.

A l'état solide, les molécules sont adhérentes par l'effet d'une force attra*^tive, la cohésion. Pour détruire cette cohésion, il faut évidemment le travail d'une force opposée, travail qu'on peut représenter par 4J0 xi.Oa peut faire partiellement ce travail en pulvérisant la substance dans \a mortier; on le fait totalement en fournissant à la matière par unité of poids une quantité de chaleur >, laquelle sera l'équivalent thermique de ^ cohésion détruite. Cest cette chaleur qui disparaît i)endant la fusion et qmm avait nommée chaleur latente. Le phénomène toutefois n'est pas simple. Norseulement la cohésion est détruite, mais les molécules sont écartées ou rapprochées, et il y a en outre un travail extérieur. Par exemple, la glace diminue de volume pendant la fusion. II suit de là que si on la comprime on &i t par cette pression une partie de l'effet que produit la chaleur pendant la fusion, d'où il suit que le point de fusion baisse. Le contraire a lieu pour U paraffine : son volume augmente par la fusion et diminue par la pression, la pression agit à l'opposé de la chaleur, elle retarde le point de fusion.

Mesure delà chaleur de fosioii. — On appelle chaleur de fusion le nombre de calories que l'unité de poids d'un corps absorbe quand il se fond, ou dégage quand il se solidifie, sans que sa température change. On la mesure par la méthode des mélanges, au moyen de l'appareil déjà décrit p. 109.

Si le corps est liquide à la température ordinaire, on le refroidît, on le prend congelé à t degrés et on le plonge dans de l'eau chauffée à une tempéra turc T. Il se réchauffe d'abord jusqu'à son point de fusion Ç et absorba une quantité de chaleur />r(6 — /) ; puis, se fondant, il prend/; a; de\'enu liquide, il parvient avec Teau à une température finale 0, et, sa clialeur spécifique étant alors c', il gagne /?c'(ô — E). La somme de ces gains e>i égale à la chaleur perdue par l'eau, ou à P(T — 6) et on a

pc[^ — 0 -^p\-^pc'[^ - 6) = P(T — 9).

Cette formule permet de calculer ). lorsqu'on connaît Jes chaleurs spécifiques c et r' à l'état solide et à l'état liquide. On fait, dans ces expériences, les mêmes corrections que pour la mesure dos chaleurs spécifiques.

Sll s'agit de l'eau, on projette dans le calorimètre un morceau de glace bien pure et essuyée. Son poids p se détermine en pesant l'augmentation (ju'a subie celui du calorimètre. Dans ce cas G = f = o, c' = i, el la formule devient

MM. de la Provostaye et Desains ont trouvé de cette manière, pour la chaleur de fusion de la glace, le nombre 79,ti5. Pour mesurer la chaleur de fusion des corps qui sont solides à la tempe-