CHALEUR TOTALE

CHALEURS DE FUSION ET DE VAPORISATION

769. Chaleur dégagée dans les réactions chimiques. — Chaleur de combustion. — Les combinaisons chimiques sont généralement accompagnées d'un dégagement de chaleur plus ou moins abondant. Tantôt elles s'opèrent lentement, comme lorsque le fer se rouille à l'air, et alors la chaleur, lentement dégagée, est insensible; tantôt elles se produisent vivement, et alors le dégagement de chaleur est très intense et facile à mesurer. La combinaison vive par l'oxygène s'appelle combustion vive. On étend aussi ce nom au cas des métalloïdes comburants, comme le chlore et le brome.

1° Définition. On appelle chaleur de combustion d'un corps la quantité de

chaleur qui se dégage dans la combustion de l'unité de poids du corps.

2° Détermination. — Plusieurs physiciens, et particulièrement Lavoisier, Rumford, Despretz, Dulong, Hess, Silbermann et Fabre, Berthelot, se sont occupés de mesurer les quantités de chaleur dégagées par les différents corps pendant la combustion et pendant les combinaisons.

Pour ces expériences, Lavoisier s'est servi du calorimètre de glace, qui a été décrit précédemment (752, 2°). Rumford employait un calorimètre métallique, qui fut perfectionné successivement par Despretz et par Dulong. Nous décrirons le calorimètre de Dulong, qui a servi de modèle aux calorimètres perfectionnés employés depuis par Silbermann (753) et par M. Berthelot (751).

3° Calorimètre de Dulong. — Dulong faisait brûler les corps, non plus audessous de la cuve DD qui contient l'eau à échauffer, comme le faisait Rumford, mais dans une chambre à combustion C placée au sein même du liquide; l'oxygène nécessaire à la combustion arrivait par les tubes /"ou p' à la partie inférieure de la chambre, et les produits de la combustion se dégageaient par un autre tube contourné en serpentin dans la masse du liquide qu'on voulait échauffer (fig. 774). On déduisait la chaleur dégagée dans la combustion de l'élévation de température mesurée dans le calorimètre.

3° Résultats. — Nous donnerons quelques résultats numériques, empruntés, non pas aux expériences de Dulong, mais aux travaux plus récents et plus précis de Fabre et Silbermann.

Fig. 774.

Chaleur de combustion (pour 1 gramme de combustible).

Hydrogène avec oxygène. 34 462

— avec chlore. . 23 783

Essence de térébenthine. 10 852

Éther sulfurique 9 027

Charbon de bois 8 080

Graphite naturel 7 796

Diamant 7 770

Alcool absolu, 7 814

Oxyde de carbone 2 403

Soufre natif. . 2 262

770. Pyrhéliomètre (de Pouillet). — C'est une espèce de calorimètre à eau approprié par Pouillet à la mesure de la chaleur émise par le soleil (fig. 775)

On peut l'orienter de manière à y recevoir normalement les rayons solaires, pendant un intervalle de temps déterminé. De l'élévation de température observée dans la masse d'eau, on déduit, par la méthode calorimétrique ordinaire, la quantité de chaleur reçue du soleil pendant la durée de l'expérience. 1° Appareil. — Le calorimètre proprement dit est une boîte cylindrique C de cuivre ou d'argent à minces parois. La face supérieure, qui doit être exposée au soleil, est recouverte de noir de fumée, de manière que l'absorption soit maximum ; la face inférieure est fixée, par son centre, à un tube évidé T qui sert de support; celui-ci passe lui-même dans un collier à charnière ce qui permet de lui donner à la main un double mouvement de rotation et, par suite, de l'orienter convenablement. Ce mouvement est facilité par un disque D de même diamètre que la boîte, engagé perpendiculairement sur le support.

2° Opération. — On opère de la manière suivante : 1° on place l'instrument à l'ombre et l'on observe sa variation de température 0 pendant 5 minutes ; 2° on le place au soleil, et l'on note réchauffement T pendant 5 minutes: 3° on reporte l'instrument à l'ombre, et l'on observe son refroidissement 0' pendant 5 minutes. On peut en conclure que réchauffement propre dû à l'action seule du soleil, pendant 5 minutes, est

Nous mettons ± 6, parce que la variation de température, pendant la première phase de l'expérience, peut être soit un refroidissement, soit un échauffement. En appelant M le poids de l'eau, augmenté du calorimètre réduit en eau, on a évidemment pour la quantité de chaleur reçue en 5 minutes

A ce nombre il faut ajouter la quantité de chaleur arrêtée par l'atmosphère, avant que les rayons soient parvenus à l'appareil. Pouillet faisait cette correction à l'aide d'une formule empirique relative à Yabsorption atmosphérique.

3° Résultats. — Pouillet a trouvé que, si la quantité totale de chaleur que la Terre reçoit du Soleil dans le cours d'une année était tout entière employée à fondre de la glace, elle serait capable d'en fondre une couche d'une épaisseur de 31m,89 tout autour du globe. Or, d'après la surface que la Terre présente au rayonnement du Soleil, et d'après la distance qui l'en sépare, elle ne reçoit qu'environ gâH ôoo ooo de la chaleur totale émise par cet astre.

4° Autres expériences. — On a aussi cherché à déterminer la température du Soleil. En partant d'une série d'expériences faites avec l'actinomètre. M. Violle admet que la température moyenne du Soleil est de 2500°. Tout récemment, M. Crova, à Montpellier, en se fondant sur les modifications subies

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