DILATATION DES LIQUIDES
peut en avoir la preuve, en plongeant l’extrémité d’une barre métallique dans une source de chaleur constante • par exemple, dans du plomb fondant, que l’on entretient constamment au degré de fusion. Car si l’on applique à cette barre * en plusieurs points , des thermomètres dont les boules soient logées dans sa substance , et environnées de mercure pour rendre le contact plus intime , on voit ces thermomètres monter successivement , et d’autant plus tôt qu’ils sont plus près de l’extrémité échauffée de la barre. Dans les gaz , au contraire , dont les particules sont si éloignées les unes des autres, que leur action réciproque n’est pas sensible, celles qui sont les premières échauffées se dilatent tout-à-coup , et devenues ainsi plus légères que le reste du fluide dans lequel elles nagent, elles s’envolent par l’excès de leur légèreté. On a une preuve sensible de cet effet dans les chambres très— échauffées • car des thermomètres , placés à diverses hauteurs, y montrent des températures successivement croissantes, et quelquefois tellement différentes , que des animaux peuvent vivre dans la partie inférieure , qui mourraient dans la partie supérieure de cette atmosphère. On en peut encore avoir un exemple frappant, pendant l’hiver , dans nos appartemens échauffés j car si l’on ouvre une porte donnant sur le dehors , l’air plus froid, qui entre par le bas de l’ouverture, et l’air plus échauffé , qui sort 'par lé haut , forment deux courans contraires ,, dont la direction devient sensible , lorsqu’on y expose la flamme d’une bougie. Enfin le courant ascendant , qui se produit le long des tuyaux des poêles, et en général des surfaces échauffées et verticales , est encore un effet du même genre ) il peut aller quelquefois jusqu’à enlever de petits corps légers qu’on expose sur sa direction.
Les molécules des liquides étant indépendantes les unes des autres, comme celles des gaz, on conçoit que la chaleur doit y produire des mouvemens du même genre. Mais aussi , comme elles sont beaucoup plus rapprochées les unes des autres, une partie de la chaleur pourrait s’y propager immédiatement de molécule à molécule, ainsi que dans les corps solides. Si, même , ce dernier effet était beaucoup plus rapide
PAR LA CHALEUR
que l’autre , il pourrait le détruire en partie ou en totalité. Comme nous ne pouvons pas prévoir à priori lequel de ces deux cas a lieu, c’est à l’expérience à en décider. Or, elle prouve que , dans tous les liquides jusqu’à présent connus , la propagation de la chaleur, par communication immédiate , est extrêmement faible , et comme insensible , comparative-» ment à la communication par les courans ascendans.
Pour mettre ce résultat en évidence, il faut faire en sorte d’isoler ces deux modes de communication. C’est à quoi l’on parvient en échauffant une masse liquide par sa partie supérieure , ou en la refroidissant par sa partie inférieure. Dans le premier cas , les particules que l’on échauffe , devenant plus légères , ne peuvent pas descendre ; dans l’autre , les particules refroidies , devenant plus lourdes, ne peuventpas monter. Pour mettre ces phénomènes en évidence, il faut prendre un vase de verre, ou de toute autre matière , qui propage lentement la chaleur. Assujettissez un thermomètre cl© manière que sa boule réponde au fond du vase , et disposez de même un autre thermomètre qui réponde à la partie supérieure q ou mieux encore , que le vase soit percé latéralement de deux trous , pour laisser passer les deux instrumens, fig. 5/j,. Versez alors un liquide froid, de l’eau , par exemple, dans la partie inférieure du vase, de manière que la boule du thermomètre, qui s’y trouve, soit entièrement recou verte • puis , faisant flotter sur cette eau quelques corps légers d’une large surface, par exemple , une petite plaque de bois très-mince, versez-y doucement de l’eau bouillante , que vous y ferez descendre sans mouvement brusque , par le moyen d’un siphon : vous aurez ainsi deux couches fluides superposées, et de températures très-inégales. Cependant le thermomètre inférieur ne s’échauffera pas sensiblement , au moins dans les premiers instans de l’expérience ; réciproquement , si vous assujettissez au fond du vase un plateau de glace , et que vous versiez de l’eau par-dessus, cette glace ne refroidira pas beau, ni l’eau ne fqndra la glace , si ce n’est très-lentement. En variant les applications de ce procédé, on produit une foule de phénomènes curieux que confirment les lois de la dilatation des
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liquides, et que l’on a particulièrement employés à la détermination du maximum de densité de l’eau. On peut les voir dans le Traité général.