‹ Théorie analytique de la chaleurChapitre 14 sur 287 · CHAPITRE I · texte numérisé non relu

CHAPITRE I

quables: l'âne provient de ce que les rayons envoyés par le corps M au miroir, et réfléchis sur le thermomètre, contiennent plus de chaleur que dans te premier cas. L'autre différence provient des rayons que le corps M envoie directement an thermomètre , et qui ont plus de chaleur qu'auparavant. L'une et l'autre cause, et principalement la première, concourent à élever la température du thermomètre.

Dans le troisième cas, c'est-à-dire, lorsque la température de la masse M est moindre que a, le thermomètre doit prendre aussi une température moindre que a. En effet, il reçoit encore toutes les espèces de rayons que nous avons distinguées pour le premier cas : mais il y en a deux sortes qui contiennent moins de chaleur que dans cette première hypothèse, savoir ceux qui, envoyés par le corps M, sont réflécfeis par le miroir sur le thermomètre, et ceux que le même corps M lui envoie directement. Ainsi, le thermomètre ne reçoit pas toute la chaleur qui lui est nécessaire pour conserver sa température primitive a. H envoie plus de chaleur qu'il n'en reçoit. 11 faut donc que sa température s'abaisse jusqu'à ce que les rayons qu'il reçoit suffisent pour compenser ceux qu'il perd. C'est ce dernier effet que l'on a nommé la réflexion du froid, et qui, à proprement parler, consiste dans la réflexion d'une chaleur trop faible. Le miroir intercepte une certaine quantité de chaleur, et ta remplace par. une moindre quantité.

Si 1 on place dans l'enceinte entretenue à une température constante a un corps M dont la température d soit moindre que a, la présence cVe ce Corps fera baisser le thermomètre exposé à ses rayons, et l'on doit remarquer qu'en général

ces rayons, envoyés au thermomètre par la surface du corps M , sont de deux espèces , savoir ceux qui sortent de l'intérieur de la masse M, et ceux qui, venant des diverses parties de l'enceinte, rencontrent la surface M, et sont réfléchis sur le thermomètre. Ces derniers ont la température commune a, mais ceux qui appartiennent au corps M contiennent moins de chaleur, et ce sont ces rayons qui refroidissent le thermomètre. Si maintenant, en changeant l'état de la surface du corps M, par exemple, en détruisant le poli , on diminue la faculté qu'elle a de réfléchir les rayons incidents; le thermomètre s'abaissera encore, et prendra une température d moindre que a'. En effet, toutes les conditions seront les mêmes que dans le cas précédent, si ce n'est que la masse M envoie une plus grande quantité de ses propres /rayons, et réfléchit une moindre quantité des rayons qu'elle reçoit de l'enceinte; c'est-à-dire, que ces derniers, qui ont la température commune, sont en partie remplacés par des rayons plus froids. Donc, le thermomètre ne reçoit plus autant de chaleur qu'auparavant.

Si, indépendamment de ce changement de la surface du corps M, on place un miroir métallique propre à réfléchir sur le thermomètre les rayons sortis de M, la température prendra une valeur d' moindre que d. En effet, le miroir intercepte au thermomètre une partie des rayons de l'enceinte qui ont tous la température a, et les remplace par trois espèces de rayons; savoir: i° ceux qui proviennent de l'intérieur même du miroir, et qui ont la température commune ; 2° ceux que diverses parties de l'enceinte envoient au miroir avec cette même température, et qui sont réfléchis vers le foyer ; 3° ceux qui , venant de l'intérieur du corps M,

CHAPITRE I. 37 tombent sur le miroir, et sont réfléchis sur le thermomètre. Ces derniers ont une température moindre que a ; donc le thermomètre ne reçoit plus autant de chaleur qu'il en recevait avant que l'on ne plaçât le miroir.

Enfin , si l'on vient à changer aussi l'état de la surface du miroir, et qu'en lui donnant un poli plus parfait, on augmente la faculté de réfléchir la chaleur, le thermomètre s'abaissera encore. En effet, toutes les conditions qui avaient lieu dans le cas précédent subsistent. Il arrive seulement que le miroir envoie une moindre quantité de ses propres rayons, et il les remplace par ceux qu'il réfléchit. Or, parmi ces derniers, tous ceux qui sortent de l'intérieur de la masse M ont moins d'intensité que s'ils venaient de l'intérieur du miroir métallique; donc, le thermomètre reçoit encore moins de chaleur qu'auparavant; il prendra donc une température a" moindre que a"'.

On explique facilement par les mêmes principes tous les effets connus de l'irradiation de la chaleur ou du froid.

Les effets de la chaleur ne peuvent nullement être comparés à ceux d'un fluide élastique, dont les molécules sont en repos. Ce serait inutilement que l'on voudrait déduire de cette hypothèse les lois de la propagation que nous expliquons dans cet ouvrage, et que toutes les expériences ont confirmées. L'état libre de la chaleur est celui de la lumière ; l'habitude de cet élément est donc entièrement différente de celle des substances aériformes. La chaleur agit de la même manière dans le vide, dans les fluides élastiques, et dans les masses liquides ou solides, elle ne s'y propage que par voie

d'irradiation , mais ses effets sensibles différent selon la nature des corps.

La chaleur est le principe de toute élasticité ; c'est sa force répulsive qui conserve la tigure des masses solides , et le volume des liquides. Dans les substanees solides, les molécule» voisines céderaient à leur attraction mutuelle , si son effet n'était pas détruit par la chaleur qui les sépare.

Cette force élastique est d'autant plus grande que la température est plus élevée; c'est pour cela que les corps se dilatent ou se condensent, lorsqu'on élève ou lorsqu'on abaisse leur température.

L'équilibre qui subsiste dans l'intérieur d'une masse solide entre la force répulsive de la chaleur et l'attraction moléculaire est stable; c'est-à-dire qu'il se rétablit de lui-même lorsqu'il est troublé par une cause accidentelle. Si les molécules sont placées à la distance qui convenait à l'équilibre, et si une force extérieure vient à augmenter cette distance sans que la température soit changée , l'effet de l'attraction commence à surpasser celui de la chaleur, et ramène les molécules à leur position primitive, après une multitude d'oscillations qui deviennent de plus en plus insensibles.

Un effet semblable s'opère en sens opposé lorsqu'une cause mécanique diminue la distance primitive des molécules; telle est l'origine des vibrations des corps sonores ou flexibles, et de tous les effets de leur élasticité.

Dans l'état liquide ou un iforme, la compression extérieure

s'ajoute ou supplée à l'attraction moléculaire, et, s'exerçant

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