CHAPITRE I. i

échauffées, et quelles conservent, sans aucun changement, cette même quantité de chaleur, elles ont aussi et conservent une même densité. On exprime cet état en disant que, dans toute l'étendue de la masse, les molécules ont une température commune et permanente.

Le thermomètre est un corps dont on peut apprécier facilement les moindres changements de volume ; il sert à mesurer les températures par la dilatation des liquides , ou par celle de 1 air. Nous supposons ici que l'on connaît exactement la construction , l'usage et les propriétés de ces instruments. La température d'un corps dont toutes les parties sont également échauffées, et qui conserve sa chaleur, est celle qu'indique le thermomètre, s'il est et s'il demeure en contact parfait avec le corps dont il s'agit.

Le contact est parfait lorsque le thermomètre est entièrement plongé dans une masse liquide, et, en général, lorsqu'il n'y a aucun point de la surface extérieure de cet instrument qui ne touche un des points de la masse solide ou fluide dont on veut mesurer la température. Il n'est pas toujours nécessaire, dans les expériences, que cette condition soit rigoureusement observée; mais on doit la supposer pour que la définition soit exacte.

On détermine deux températures fixes, savoir : la température de la glace fondante, qui est désignée par o, et la température de l'eau bouillante que nous désignerons par i : on suppose que l'ébullition de l'eau a lieu sous une pression de l'atmosphère représentée par une certaine hauteur du

que nous considérons, ces nombres sont aussi proportionnels aux accroissements du volume.

Supposons qu'un corps terminé par une surface plane d'une certaine étendue (un mètre carré) soit entretenu d'une manière quelconque à une température constante i , commune à tous ses points , et que la surface dont il s'agit soit en contact avec l'air , maintenu à la température o : ta chaleur qui s'écoulera continuellement par la surface , et passera dans le milieu environnant, sera toujours remplacée par celle qui provient de la cause constante à l'action de laquelle le corps est exposé; il s'écoulera ainsi par la surface, pendant un temps déterminé (une minute), une certaine quantité de chaleur désignée par h. Ce produit h, d'un flux continuel et toujours semblable à lui-même, qui a lieu pour une unité de surface à une température fixe, est la mesure de la conducibilité extérieure du corps, c'est-à-dire, de la facilité avec laquelle sa surface transmet la chaleur à l'air atmosphérique.

On suppose que l'air est continuellement déplacé avec une vitesse uniforme et donnée; mais si la vitesse du courant augmentait, la quantité de chaleur qui se communique au milieu varierait aussi ; il en serait de même si l'on augmentait la densité de ce milieu.

Si l'excès de la température constante du corps sur la température des corps environnants, au lieu d'être égale à i , comme on l'a supposé , avait une valeur moindre , la quantité de chaleur dissipée serait moindre que h. Il résulte des observations, comme on le verra par la suite, que cette

CHAPITRE I. a3 quantité de chaleur perdue peut être regardée connue sensiblement proportionnelle à l'excès de la température du corps sur celle de l'air et des corps environnants. Ainsi la quantité h ayant été déterminée par une expérience dans laquelle la surface échauffée est à la température t, et le milieu à la température o ; on en conclut qu'elle aurait la valeur hzt si la température de la surface était z, toutes les autres circonstances demeurant les mêmes. On doit admettre ce résultat lorsque * est une petite fraction*,

La valeur h de la quantité de chaleur qui se dissipe à travers la surface échauffée, est différente pour les différents corps; et elle varie pour un même corps, suivant les divers états de la surface. L'effet de l'irradiation est d'autant moh> dre, que lu surface échauffée est plus polie ; de sorte qu'en faisant disparaître le poli de la surface, on augmente considérablement la valeur de A. Un corps métallique échauffé se refroidira beaucoup plus vite, si Von couvre sa surface extérieure d'un enduit aoir, propre à ternir entièrement l'état métallique.

Les rayons de chaleur qui s'échappent de la surface d'un corps, parcourent librement les espaces vides d'air ; ils se propagent aussi dans l'air atmosphérique : leur direction n'est point troublée par les agitations de l'air intermédiaire: Us peuvent être réfléchis, et se réunissent aux foyers des miroirs métalliques. Les corps dont la température est élevée, et que l'on plonge dans un liquide, n'échauffent immédiatement que les parties de la masse qui sont en contact avec leur surface. Les molécules , dont la distance à cette surface

a4 THÉORIE DE LA CHALEUR.

n'est pas extrêmement petite, ne reçoivent point de chaleur directe ; il n'en est pas de même des fluides aériformes ; les rayons de chaleur s'y portent avec une extrême rapidité à. des distances considérables , soit qu'une partie de ces rayons traverse librement les couches de l'air, soit que celles-ci se les transmettent subitement sans en altérer la direction.

Lorsque le corps échauffé est placé dans un air qui conserve sensiblement une température constante , la chaleur qui se communique à l'air rend plus légère la couche de ce fluide voisine de la surface ; cette couche s'élève d'autant plus vite, qu'elle est plus échauffée, et elle est remplacée par une autre masse d'air froid. Il s'établit ainsi un courant d'air dont la direction est verticale, et dont la vitesse est d'autant plus grande, que la température du corps est plus élevée. C'est pourquoi, si le corps se refroidissait successivement, la vitesse du courant diminuerait avec la température , et la loi du refroidissement ne serait pas exactement la même que si le corps était exposé à un courant d'air d'une vitesse constante»

Lorsque les corps sont assez échauffés pour répandre une très-vive lumière, une partie de leur chaleur rayonnante, mêlée à cette lumière , peut traverser les solides ou les liquides transparents; et elle est sujette à la force qui produit les réfractions. La quantité de chaleur qui jouit de cette faculté est d'autant moindre, que les corps sont moins enflammés; elle est, pour ainsi dire, insensible pour les corps très-obscurs", quelque échauffés qu'ils soient. Une lame mince et diaphane intercepte presque toute la chaleur directe qui sort d'une masse métallique ardente ; mais elle s'échauffe