SOURCES DE LÀ CHALEUR DANS L^ÉGO». ÂHIM
compte : nous nous contenterons de dire actuellement qu^il en a tiré des conséquences analogues à celles que M. DuloDg a tirées des siennes, et qu^ elles ont été couronnées par r Académie des Sciences.
M. Dulong s'est efforcé de tenir compte de toutes les causes qui peuyent avoir une influence sensible. Pour s'en convaincre , il suffit d'examiner avec quelqu'attcntion Tappareil dont il a fait usage : cet appareil est lel que , quand on a rfaabitude des expériences , il est difficile de coin-*mettre des erreurs*
On mesure tout à la fois , et sur le même individu , la ohalem* animale et celle qui provient de l'absorption de l'oxigène.
L'animal n'est dans aucun état de gène ; il peut librement se mouvoir.
Le calorimètre employé est celui de Rumford , ou le calorimètre à eau , dans lequel la température de ce liquide se trouve autant au-dessous de celle de l'air ambiant au commencement de l'expérience , qu'elle est au-dessus à la fin.
Pour expérimenter , l'animal est placé dans une l>oite de métal doublée intérieurement d'une cage d^osier; on plonge le tout dans l'eau du calorimètre : l'eau ne saurait pénétrer dans la boite , mais l'air s'y renouvelle à volonté, en sorte que Fanimal vit sans aucune contrainte dans une atmosphère limitée et entourée d'une masse donnée d^eau.
L'air introduit dans la boite où l'animal respire vient d'un gazomètre à pression constante ; le courant se règle à volonté ; il est faible , toiyours le même , et tel que l'absorption de l'oxigène ne va pas au-delà des cinq centièmes. Api^ès avoir servi à la respiration de l'animal, il circule dans des tuyaux à travers la* masse d'eau y y. dépose sa chaleur , et- est conduit par un tube à la partie supé-» ' ,v. 35
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rieure du cylindre inférieur d'un autre gaiomèlre ; ce cylindre est plein d'eau \ un disque de li^e , d'une forme convenable , maintenu par une tige métallique dans ime situation horizontale , et recouvert d'un taffetas imperméable et très-flexible , flotte sur l'eau ^ il sert à préyenir le contact de celle-ci avec le gaz inspiré , et , par ooDféquent , à conserver dans ce gaz tout l'adde carbonique qu'il contient à la sortie de la boite où respire ranimai. D'ailleurs , l'appareil est tellement combiné qaoa rend à volonté l'écoulement de l'eau dans un des gazomètres précisément égal à celui de l'air dans l'autre ; de plus , on connaît , à chaque instant de l'opération^ la pression des gaz *, on peut la faire varier de telle sorte qu'elle soit égale à celle de l'atmosphère, ou plus grande ou plus petite ; totgours aussi il est possible de recueillir de l'air inspiré pour le soumettre à l'analyse ; les tempéntoics sont prises exactement ^ enfin , la détermination des volumes inspirés et expirés se fait avec la plus grande facilité.
Ceci admis, il va devenir facile d'entendre l'expérience. D'abord on met l'animal dans la botte , et celle-ci dans le calorimètre. L'instrument est ensuite rempli d'une tainequantité d'eau connue , dont la température est d'i viron deux degrés au-dessous de celle de l'atmosphère ; alori on établit dans la boite un courant d^air unifoime j qu'on Jaisse . perdre pendant trois quarts d'heure par on tuyau de décharge. A cette époque , la composition de l'air sortant de l'appareil ne variant plus, et l'eau du calorimètre étant: eocore de |.de degré.ou d'un degré pins finoide que l'air aonbîant^ on* commence l'expérience. Des thermomètres >,• placés dans 'cette eau qu'on remue de temps à autre avc4i> do. petites cames', indiquent précisémeat la température.' Oii sait rigoureusement la quantité d'air introduit dan^' la botte } on ^r dgaletuent celle qui en sort y
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si bien que , quand Veau a acquis autant de chaleur en plus qu'elle en avait d^abord en moins relativement à Tair , il ne reste qu*à analyser , par les procédés ordinaires , Faîr expiré , et de comparer la chaleur unie à Teau avec celle qui est représentée par Tabsorption de Toxigène.
M. Dulong a fait ses expériences sur six espèces d'animaux, le chat, le chien, la cresserelle , le cabiai , le lapin et le pigeon. Il a toiyours eu le soin de la répéter plusieurs Tois.
D'abord , il a dû rechercher si le volume du gaz carbonique formé était égal au Tolume d'oxigène absorbé : il a trouvé qu'il était toujours moindre , et que l'excès d'oxigène , par rapport au gaz acide , était d'un tiers y terme moyen , pour les chiens, les chats et la cresserelle; mais seulement de ~ , terme moyen aussi , pour les lapins , les cabiais et les pigeons , résultats qui tiennent probablement , comme le pense l'auteur , à la difTérence des alimens dont les animaux se nourrissent > ou à une diversité d'organisation correspondante.
Une autre remarque importante , déjà faîte , comme là précédente , par divers chimistes , c'est qu'il y a presque toujours eu exhalation d'azote \ elle a même été telle avec les animaux frugivores , que le volume du gaz expiré a dépassé celui du gaz inspiré.
Arrivant enfîn au résultat principal qu'il se propose d'obtenir, il compare, dans un tableau, la chaleur dégagée par chaque animal à celle que l'on peut attribuer au phénomène de la respiration.
Une colonne de ce tableau présente le rapport entre la chaleur due à la formation de l'acide carbonique , et la chaleur perdue, dans un même temps, par chaque esl>èce. Pour les carnivores , la proportion de chaleur dépendant de l'acide carbonique ne fait jamais moins de 0,49? ^^ P^^ ^^ 0,55 de la chaleur totale : pour les
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frugivores , ce rapport est compris entre o,65 et o,^5.
Une autre colonne renferme la comparaison de la cbaleur provenant de la totalité de Foxigènequi disparait dans Tacte de la respiration , en supposant <{ue la partie qui n'est pas représentée par l'acide carbonique soit employée à former de Feau \ la plus faible proportion de chaleur due à ces deux causes réimies est de 0,69 , et la plus forte de*o,8o de la chaleur totale : ce sont les extrêmes des variations observées. •
Ces déterminations sont fondées sur Tévaluation de la chaleur dégagée pendant la combustion du charbon et de rhydrogène. M. Dulong s'est servi , dans ses calculs » des résultats publiés à cet égard par Lavoisier et M. de Laplacje. Il aurait été préférable qu'il Teùt déterminé par de nouvelles expériences : c'est ce que M. Despretz a fait.
Toutefois, la question principale nous parait résolue, et l'on peut établir en principe , du moins en partant des données précédentes^ que la chaleur animale est plus grande que celle qui est dégagée dans l'acte de la respiration par la fixation de l'oxigène \ qu'il doit, par conséquent , exister une autre cause de calorification. Cette cause réside probablement dans la nutrition , et peut-être aussi dans le frottement des parties les unes contre les autres. (Journal de Physiologie expérim. ,• t. m , p. 4B , et iv , p. i43.^
Un homme consume par jour, d'après Lavoisier et Séguin , et d'après M. Davy, environ ^So litres d'oxigène. Si tout cet oxigène s'unissait au carbone , il en résulterait 760 litres d'acide carbonique , qui , à la température et à 1r pression ordinaires , contiennent 3()5 grammes de charbon (a) : mais le charbon , en brûlant ou en se combinant
{a) La «jaatitité d*oxif;roe consumée par une tanche n'est que \a ci«quanto miUièokQ partie de celle qui est consumée par Thomme , st}r9A M. (icUumboldt.
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avec la quantité d^oxîgène nécessaire pour devenir acide , fond quatre-vingt-seize fois et demie son poids de glace , lors même qu'il fait partie des substances végétales ou animales 5 par conséquent , dans Thypoilièse que nous considérons, il se produirait chaque jour dans les poumons d*un homme , par îe seul effet de la respiration , une quan* tité de calorique capable de fondre igS grammes de glkce multipliés par 96 { ou 38*^*, 1 185 ou, si Ton veut, une quantité de calorique capable de faire passer 38***', 118 d'eau de o à ^5® (60). Or , il parait qu'une partie de Toxigène s'unit à l'hydrogène , d'où il suit que la quantité de chaleur produite doit être plus grande encore. Cependant la température du sang artériel n'est que d'environ un degré plus élfevée que celle du sang veineux : c*ëst que la circulation est très-rapide , et que, par celte raison , lespariîe» du poumon au milieu desquels est censée se faire la combinaison du carbone et de Thydrogène avec l'oxigène peuvent k peine s'échauffer phis que les partîes^ environnantes. D ailleurs , à mesure qu'il se forme , le sang artériel se répand partout , traverse tous^ les organes de l'économie animale , les échauffe tous , non-seulement parce que sondegré de chaleur est un peu supérieur au leur , mais encore parce qu'il leur cède une certaine quantité de ses principes ; et delà la cause pour laquelle les parties même* les plus éloignées du cœur sont très-chaudes.
SU se produit constamment de la chaleur au sein de» animaux , ils doivent en perdre sans cesse en raison de leur pouvoir rayonnant , et des corps avec lesquels ils sont en contact , etc. L'expérience prouve que le produit et la perte sont tels que leur température reste à-peu-près constante dans le même animal , mais- qu'elle varie d'une espèce à une autre -, qu'elle est , pour les animaux à san^ froid, un peu au-dessus du milieu qu'ils habitent, et que,, pour les animaux à sang chaud , elle se trouve comprise:
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entre 36 et ^i^. L'expérience prouve aussi que les extrémités sont toigours un peu moins échauffées que le tronc , et d'autant moins , toutes circonstances égales , qu'elles reçoivent moins de sang.
Mais puisqu'il y a des causes de production et de deperdition de calorique dans les animaux , l'on n^a qu'à les faire varier , et Ton devra changer le degré de clialeur animale : c'est ce qu'ont démontré parfaitement MM. Bei^er et de Laroche , et Legallois , etc.
MM. Berger et de Laroche s'étant placés dans une étuve à 39° R. , leur température s'éleva de 3^ R. , et M. deLaroche trouva que la sienne avait augmenté de 4^ R- 9 après avoir passé 16 minutes dans une étuve sèche à 64^ R- : alors la transpiration cutanée et pulmonaire est extrêmement abondante , et voilà pourquoi la température du corps ne s'élève pas davantage. Aussi lorsqu'on met , comme l'a fait M. Laroche , des animaux dans une atmosphère trèschaude et saturée d'humidilé, ne tardent-ils pointa périr, parce que la transpiration se faisant mal , ils n'ont prcsqu'aucun mpyen de se refroidir , et qu'ils prennent une température qu'ils ne peuvent supporter. Ils résisteraient , au contraire , à une température supérieure si l'air était parfaitement sec , comme le prouvent les expériences que MM. Banks , Blagdcn et Fordycc ont faites sur eux-mêmes, en s'exposant à une température de près de 100® R.
On conçoit , d'après ces observations , qu'il estposable qu'en passant d'un climat froid ou tempéré dans uu climat très-cliaud , la température du corps s'élève , et en effet , le docteur John Davy a observé des différences de 2** à 1^,5 {Ann. de Chim. et de Pkys. , t. xxii, p. ^ii-)
Nous devons à Legallois des expériences non moins Curieuses. 11 a parfaitement reconnu que toutes les. fois que l'air était rarcCé au point de faire baisser le baromètre de près de 3o ccniimcires, les animaux qui respiraient cet air
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se refroidissaient conslamment, quelquefois même au point de mourir» Il a vu encore qu'il suffisait souvent de les placer sur le dos pour gêner la respiration et produire le même effet. Son Mémoire, qui se trouve imprimé dans le 4^ volume des Annales de Chimie et de Physique^ pag. 5 et pag. ii3, contient d'ailleurs beaucoup d'autres obser* vatioDs qu'il n'entre point dans mon plan d'exposer ici , ne m'étant proposé que de traiter de la source de la cha«leur animale.