CHALEUR DES MOLÉCULES DES CORPS

. N* II. — Capacité des corps pour la chaleur.

277. Lorsqu'une même quantité de chaleur tombe sur différents corps de niasses égales, il semble que la température de ces corps devrait s'élever d'un même nombre de degrés pour tous ; cependant l'expérience prouve que la température de chaque corps s'élève plus ou moins suivant sa nature. Autrement un corps d'un poids déterminé exige plus ou moins de chaleur, suivant sa nature, pour élever sa température d'un certain nombre de degrés; ainsi, une livre d'eau, par exemple, exigera plus de chaleur pour élever sa température de 1**, que ne le ferait une livre de fer.

Définition» — On appelle capacité pour la chaleur cette propriété qu'ont les corps d'exiger sous la même masse des quantités diffé-

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rentes de chaleur pour élever leurs températures d'un même nombre de degrés, et Ton donne le nom de chaleur spécifique aux nombres qui sont entre eux comme les quantités de chaleur nécessaires à différents corps égaux en masses pour élever leur température d'un degré. Ainsi, je suppose qu'une livre d'eau, une livre d'huile et une livre de fer exigent différentes quantités de chaleur pour passer de O» à 1<» ; savoir : l'huile dix fois autant que le fer, et l'eau deux fois autant que l'huile ; alors si la chaleur spécifique du fer est représentée par 1, celle de l'huilé le sera par 10, et celle de l'eau par 20; on dira donc que les chaleurs spécifiques du fer, de l'huile et de l'eau sont 1, 10, 20, ou du moins qu'elles sont entre elles conune ces nombres.

Observation. — D'après l'usage, l'on prend la chaleur spécifique de l'eau pour servir de mesure, c'est-à-dire de terme de comparaison à celle des autres corps, ou, autrement dit, on est dans l'usage de rapporter toutes les chaleurs spécifiques à celle de l'eau.

Règle à suiçre pour troiwer la chaleur spécifique* — D'après ce qui précède, il est facile de voir quelle est la règle à suivre pour trouver la chaleur spécifique d'un corps ; par exemple, le dernier des trois nombres ci-dessus, 1, 10, 20, devra être remplacé par l'unité, c'est-à-dire devra être divisé par 20, et pour que les mêmes rapports existent toujours entre ces nombres, il faudra diviser aussi 10 et 1 par 20, ce qui donnerait 7 et ~ pour les chaleurs spécifiques de l'huile et du fer rapportées à celle de l'eau. Ainsi, pour avoir la chaleur spécifique d'un corps par rapport à l'eau, il faut chercher deux nombres proportionnels aux quantités de chaleur nécessaires pour élever d'un même nombre de degrés la température d'une ou de deux livres de ce corps, et celle d'un pareil poids d'eau ; ensuite on divise le nombre correspondant au corps dont il ^agit par le nombre correspondant à l'eau. Le résultat est la chaleur spécifique cherchée.

Observation. — La capacité d'un corps pour la chaleur se mesure par sa chaleur spécifique, parce que plus il faut de chaleur à un corps pour que sa température s'élève d'un certain nombre de degrés^ plus il a de capacité pour la chaleur.

278. Problème, — « On demande de déterminer par l'expé- » rience les chaleurs spécifiques des corps. »

Soliiion L — Pour les solides et pour les liquides, il y a plusieurs manières de trouver la chaleur spécifique d'un corps par rapport à Teau, On va d'abord exposer la plus simple : on a uu T. u. 23

SM TRAITt Dl PHTSiQim.

morceau de glace carré^ on y pratique une ^nda caiité, A quelle on a Min de conterTer des parois fort ëpaiitei; l'on tniit dans cetie cavité le corps dont on veut connaître la chaleur sp^ cifique, après avoir élevé sa température jusqu'à un nombre de degrés connus, A 50*", par exemple, et on le recouvre avec %»n couvercle de glace fort épais. Ce corps fait fondre la glace patson excès de chaleur, et se refroidit sans cesse jusqu'à ce qu'il soit venu à 0*. Ainsi toute la glace que le corps peut fondre pendant qu'il 4st dans la cavité est évidemment proportion nelle à la quaik-> tité de chaleur nécessaire pour élever la température de ce corps de 0<» à dO«* Oo pèse donc exactement toute la glace que le corps convertit en eau^ et, pour faire la pesée, on laisse dans cette eam le corps soumis à Texpérience, dont on déduit ensuite le poids connu d'avance; ensuite, si ce poids est 7 de livre, par exem^ pie, on mettra dans la cavité du morceau de glace j ^e livre d'eau à 50®, et on cherchera, comme ci- dessus, combien elle peut fondre de glace. Si, par exemple, elle en fond deux fois autant, on en conclura qu'il faut deux fois plus de chaleur à l'eau pour passer de 0® à 50* qu'au corps soumis précédemment à l'expérience. La chaleur spécifique de ce corps, rapportée à celle de l'eau, serait donc alors de [.

On peut encore employer la méthode suivante, connue sous le nom de méthode des mélanges quand il s'agit des liquides, et sous le nom de méthode d'immersion quand il s'agit des solides.

Supposons qu'on veuille trouver la chaleur spécifique du mercure par rapport à l'eau, on prendra une livre d'eau à une température déterminée, à 10*, par exemple ; on y veinera une livre de mercure à une température aussi déterminée, à 72<', par exemple; ensuite, en plongeant le thermomètre dans ce mélange, on trouvera qu'il a 12®, c*est-à-dire que le mercure aura baissé de 60% et l'eau sera élevée de 2°. Donc le mercure perd une quantité de chaleur qui élevait sa température de 60* au^ dessus de 12<*, et cette quantité reçue par Teau n*a élevé sa température que de 2^; par conséquent la capacité de l'eau pour la chaleur est plus grande que celle du mercure; la capacité de Feau étant 80<>, celle du mercure sera 2®, et la chaleur spécifique du mercure, par rapport à l'eau, sera 2» divisés par 60*, e'eit-à-dire -h.

En6n, il y a une trcHsièmé méthode connue sous le nom de méthode de refroidissement^ qui a été employée par divers savants, et très-perfectionnée par MM. Dulong et Petit. Cette méthode .consiste à remplir successivement uu même vase des diverses