CHAPITRE III

CONSTITUTION DES COUPS

18. Divers états de la matière. — La physique ayant pour objet l’étude des propriétés générales des corps, il importe de se faire une idée de la constitution de ces derniers. Nous remarquerons d’abord qu’ils peuvent se présenter à nous sous trois états différents : l’état solide, l'état liquide et l’état gazeux. Les corps solides sont caractérisés par une sorte d’invariabilité de la forme, laquelle ne siiurait être changée ([u’à l’aide d’un effort plus ou moins considérable. Ils forment par conséquent un tout dont les diverses parties ont une solidarité mutuelle, si bien, par exemple, ([ue le mouvement de l’une d’elles détermine celui des autres.

Les corps liquides paraissent formés, au contraire, de particules indépendantes les unes des autres, pouvant obéir individuellement à l’action des forces qui les sollicitent, et glisser ainsi avec la plus grande facilité les unes sur les autres. De celte particularité vient le mol fluides par lequel on les désigne souvent {fluere, couler). C’est aussi à raison de celte circonstance que les particules prennent les diverses positions nécessitées par la forme des vases dans lesquels on place les litpiides. Ceux-ci se moulent exactement sur les parois, de sorte qu’on peut dire qu’ils n’ont d’autre forme que celle des vases qui les contiennent. La liquidité, consistant essentiellement dans la mobilité parfaite des parties constituantes d’un corps, peut se rencontrer évidemment à différents degrés de perfection. Ainsi l’éther sulfurique, l’alcool, sont des liquides plus mobiles que l’eau, l’eau est plus mobile elle-même que l’huile, etc. On désigne sous le

CONSTITUTION DKS COUPS.

nom de viscosité le defaut d’indépendance entre les particules liquides, qui établit une sorte d’état intermédiaire entre ces coips et les solides; aussi peut-on dire qu’il y a un passage insensible des liquides plus ou moins parfaits aux liquides visqueux, de ceux-ci aux corps appelés mous et de ces derniers aux corps solides.

Les corps gazeux, dont l'air almospbérique nous olTre un exemple, sont formés, comme les li(piides, de particules indépendantes. Mais il y a pins : ces particules paraissent être dans un état continuel de répulsion, de telle sorte qu’une masse gazeuse a une lendance continuelle à se répandre dans un volume de plus on plus grand. C’est en cela que consiste l’expansibilité des gaz, au sujet de laquelle on fait ordinairement l’expérience suivante.

On place sous le récipient d’une maebine pneumatique une vessie dégonflée et fermée. Dans cet état, l’air qu’elle contient et l’air extérieur agissent en sens inverse, en vertu de leur expansibililé propre, et se font mutuellement équilibre. Mais si l’on vient à faire

Fig. 11. — Expansibililé des gaz.

fonctionner la maebine qui a pour effet d’enlever une partie de l’air extérieur, la force expansive de l’air intérieur n’étant plus contre-balancée au même degré, on voit la vessie se gonfler graduellement et manifesler ainsi la tendance qu’a le gaz qu'elle contient à occuper uu volume plus grand.

EXPANSIBILITÉ DES GAZ. Î3

Il suit de là que, quelque grand que soit un vase, il peut toujours être rempli par une quantité quelconque d’un gaz qui exercera, dans tous les cas, une certaine pression sur les parois. C'est à l’existence de celte pression, résultat même de l’expansibililé, qu’est dit le nom de fluides élastiques qu’on donne souvent aux gaz.

Il convient de remarquer que la même substance peut, suivant les températures, se |)ré.senter sous les trois états; ainsi l’eau, par les fi'oids de l'biver, passe à l’état solide : c’est la glace. Aux températures ordinaires, il y en a toujours une portion qui est répandue dans l’atmospliêre à l'état de gaz : c’est ce qu’on appelle la vapeur d’eau. Si les conditions thermiques du globe terrestre venaient à changer notablement dans un sens ou dans un autre, quebiues-uns des corps que nous voyons habituellement à l’élat liquide, par exemple, seraient ou solides ou à l’état de vapeui’s. Ainsi, un froid rigoureux amènerait la congélation de la totalité de l’eau qui existe à la surface du gloire; une température élevée en produirait la vaporisation complète.

19. Constitution moléculaire. — Quel que soit l’état sous lequel se présente un corps, on admet aujourd’hui en physique qu’il n’est pas formé d’une matière continue, qu’il est au contraire le résultat de l’agrégation, de la réunion de parties distinctes tenues à distance les unes des autres. Ces parties, cléments constitutifs des corps, s’appellent particules ou molécules. On doit les considérer comme .soumises à des actions mutuelles, les unes altraclivcs, les autres répulsives, qui dans les corps solides et les corps liquides se font équilibre. Il n’en est pas de même des gaz-, dans celle classe de corps il y a entre les éléments une force répulsive permanente qui donne lieu à l’expansibilité ou à la force élastique.

Les molécules des corps solides et des corps liquides ne doivent pas être considérées comme pareilles. En cITet, dans ces dernière corps, chacune d’elles peut tourner sur elle-même sans qu’il en résulte une modification quelconque dans l’équilibre; celui-ci, en d’autres termes, résulte uniquement des distances moléculaires et nullement de la forme ou de la disposition réciproque des molécules. On se fait de cette constitution physique une idée approximative suffisamment juste, en admettant que les molécules

CONSTITUTION DES CORPS

liquides ont une forme spht'rique; dès loi'S il est évident que l’éciuilibre moléculaire résulte uniquement de la distance des centres des sphères.

L’induence de la forme et de la disposition réciproque des éléments caractérise les solides. Il semble que leurs molécules, suivant l’idée de quelques philosophes anciens, formées de parties crochues, s’enchevétrenl les unes dans les autres, et donnent lieu ainsi fl une figure déterminée de l’ensemble. Il n’est pas besoin de celte image, un peu grossière, pour se rendre compte de la solidité; il sufflt de concevoir seulement que lorsqu'on vient à e.xercer un effort sur une portion d’un corps solide, les molécules tournent sur elles-mêmes, s’orientent d’une manière différente et se placent dans une nouvelle position d’équilibre. C’est à cela que correspond l’invariabilité de la forme par laquelle on caractérise ordinairement l’état .solide. En réalité, celle invariabilité n’cxisle pas, et si petite que soit une force appliquée A un corps solide, elle doit produire un changement de forme, mais souvent ce changement n’est appréciable que quand la force est très-intense.

20. Divisibilité. — Cette hypothèse sur la constitution des corps revient A admettre que la matière n’est point indéünlment divisible, que quelle que soit la nature des agents mis en jeu, il y a pour chaque corps une limite au-<lessous de laquelle la division ne descend jamais. Ces parties toujours indivisées de la substance d’un corps portent le nom d’atomes (a privatif, Tfpio couper), et il faut entendre par cette expression non point des éléments insécables d’une façon pour ainsi dire absolue ou métaphysique, mais des éléments qui, par aucune des forces connues, ne sont susceptibles d’être divisés.

C’est surtout en chimie qu’on trouve les bases de la doctrine qui admet une limite A la division de la matière; on voit en effet dans les phénomènes chimiques celte division atteindre des limites fort reculées sans doute, mais Oxes. La composition des corps composés est invariable, quelles que soient les circon.stances de. leur production; leure propriétés, qui devraient changer suivant le degré de petitesse des parties qui s’unissent, sont aussi les mêmes; d’où il faut conclure que les éléments entre lesquels s’exerce l’affinité