POUVOIRS ABSORBANT ET ÉMISSIF

5 fois plus de chaleur que le noir de fumée, elle en absorbe aussi 2 fois, 5 fois davantage.

Cette loi a été longtemps admise comme générale; mais Kirchhoff a trouvé que les pouvoirs émissif el absorbant d'une même substance ne varient pas dans le même rapport quand la température s'élève où quand la source de chaleur change.

La loi de Leslie se vérifie (avec ces restrictions) par l'expérience suivante, due à Ritchie,

L'appareil est une sorte de thermomètre différentiel, constitué par deux réservoirs cylindriques B et © de métal, et pleins d'air (fig. 651), réunis par un tube à deux branches contenant de l'eau. Entre eux se trouve un troisième réservoir À, plus grand, de même forme, qu'on peut remplir d'eau chaude par une tubulure ; de plus, À est mobile et peut être rapproché plus où moins de B ou de C, Enfin, les bases de ces trois cylindres, qui sant en regard, sont alternalivement recouvertes d'un plaqué d'argent et de noir de fumée, de manière que les deux faces en présence soient l'une argentée et l'autre noircie. Par suite, la face argentée de A rayonne vers la face noire de B, et la face noire de A vers la face argentée de L. Le réservoir À étant rempli d'eau chaude, on remarque que, lorsqu'il est placé à égale distance de Bet de G, la colonne liquide reste stationnairé él à La méme hauteur dans les deux branchés, cé qui prouve que les réservoirs L et O absorbent la même quantité de chaleur, are

Or, si l'on représente par a et # les pou- Fig 651. voirs absorbant et émissif absolus du noir de fumée, par a' et e' ceux de l'argent, ln quantité de chaleur absorbée par B, étant en même temps proportionnelle à à et à e', peut être représentée par a <e'; de même la chaleur absorbée par G est représentée par a' x e, On peut done poser

axe=axe, d'où

égalité qui exprime d'une manière générale que les pouvoirs absorbants absolus sont proporlionnels aux pouvoirs émissifs absolus.

I est à remarquer que les deux conditions restrictives de la loi de Leslie sont satisfuites dans l'expérience de Ritchie.

En général, toutes les causes qui modifient le pouvoir émissil modifient dans le même sens le pouvoir absorbant.

708. Applications. — La propriété que possèdent les corps d'absorber, de réfléchir ou d'émettre plus ou moins de chaleur dans les mêmes circonstances, a de nombreuses appheahons dans l'économie domestique et dans les arts.

CIALEUR.

Usages domestiques. — Par exemple, pour les vases où l'on ait chauffer des liquides, tels que les cafetières, il y aurait avantage à ce que la surface fût noire et dépolie, puisque alors le pouvoir absorbant serait plus grand, Le poli qu'on lui donne habituelleinent diminue done l'absorption et accroît la dépense de combustible. S'il s'agit, au contraire, de maintenir longtemps un liquide à une température élevée, il faut le placer dans un vase de inétal poli et brillant, comme les théières d'argent; enr alors, le pouvoir émissif étant moindre, le refroidissement sera plus lent,

709. Pouvoirs diathermanes. — I. Définitions. — Diathermanéilé, — Plusieurs corps laissent passer la chaleur à travers leur masse, de même que les corps transparents laissent passer la lumière : tels sont l'air, le sel gemme, le verre, D'autres suhstances, comme les métaux, sont imperméables à la chaleur. Melloni a appelé substances diathermanes les premières et eubslances athermanes les dernières. La propriété elle-mème 3; 47e diathermanéité : elle correspond à la transparence pour la Inmière.

Pouvoir diathermane. — On appelle pouvoir diathermane d'une substance Le rapport de la quantité de chaleur qu'elle laisse passer à celle qu'elle reçoit.

I, Détermination, — Expériences de Melloni. — Nelloni à déterminé les pouvoirs diathermanes à l'aide de son thermo-

multiplicateur, Il employait cinq

sources de chaleur à tempéralures différentes :

1° La lampe de Locatelli, lampe sans verre, avec réflecleur, et à un seul courant d'air (fig. 652) ;

2° La lampe d'Argand, lampe à double courant d'air el munie d'an verre ;

Fig, 652. Fig. 655, 5° Le platine incandescent, 1

de platine contourné en hélice

et maintenu au rouge blanc dans la Marmme d'une lampe à slevol (fig. 648) ;

4" Le cuivre à 4000, plaque de cuivre, noircie extérieurement el chauffée à 4009 environ par la flamme d'une lampe à alevol

5° Le cube de Leslie, cube de cuivre rouge, noirei à l'extérieur el rempli d'eau à 100 (Mg, 650).

POUVOIRS DIATHERMANES. 751

Les trois premières sources donnent de la chaleur lumineuse, et les deux dernières de la chaleur obscure.

Le thermomultiplicateur était disposé comme le montre la figure 654. Les substances sur lesquelles on expérimentait étaient laillées en plaques d'une épaisseur variable, et fixées en o sur un

Fig. 654.

support H, Après les avoir traversées, les rayons calorifiques rencontraient la pile P, et imprimaient à l'aiguille du galvanomètre une déviation qui mesurait la chaleur transmise. En comparant celle déviation à celle qu'on oblient directement quand la plaque est enlevée, on calcule le pouvoir diathermane de celle-ci.

710. Résultats relatifs aux pouvoirs diathermanes. — Influence de la nature de la source et de la substance de l'écran. — Les pouvoirs diathermanes dépendent non seulement de la nature de la substance, mais encore de celle de la source, Cela résulte nettement du tableau suivant.

LAMPE PLATINE | CUIVRE | cuivax SUUSTANCES de incan- chaudré chanté

Locatelli | descent à 400% à 100"

Sel gemme à . - + à + à « » nm 92 ya Spath d'Islande, . - . . . . . a 2 | (n [1] Verre 4 glaces, . 7. , . . WU. 59 EA G ü Cristal de roche, . : . , , 37 18 6 û Chaux sulfatée,-. . + . « . .

Glace pure, : . .

Influence de l'épaisseur de l'écran. — L'expérience fait voir que la de chaleur qui traverse un écran décroit quand son épaisseur augmente; maïs l'absorption n'est pas proportionnelle à l'épaisseur, car c'est surtout dans les premières couches qu'elle se produit.

Diathermanéité du sel gemme. — Le tableau ci-dessus montre que la chaleur lumineuse est plus transmissible que la chaleur obscure, sauf pour le sel gemme, dont le pouvoir diathermane reste constant et égal à 92, quelle que soit la source de chaleur. Melloni admetlait, en outre, que ce nombre est indépendant de l'épaisseur de la plaque; mais Paul Desains a démontré que le pouvoir diathermane du sel gemme décroit quand l'épaisseur augmente et quand la température de la source s'abnisse.

Diathermanéilé de La sylvine. — Magnus a constaté, en outre, que la sylrine (chlorure de potassium) a un pouvoir diathermane au moins égal à celui du sel gemme pour toutes les sources de chaleur.

711. Diathermanéité des gaz. — Melloni avait admis que les gaz sont tous parfaitement diathermanes; mais M, Tyndall à trouvé que, tandis que l'azote, l'hydrogène, ont un pouvoir diathermanc si faible qu'ils n'absorbent qu'une quantité à peine appréciable de la chaleur qui les traverse, les gaz composés, comme l'acide sulfureux, le gas ammoniac, le gaz oléflant, arrêtent presque complètement la chaleur, mème lorsque leur lension n'est que de quelques centimètres de mercure.

Diathermanéilé de l'air. — M. Tyndall, wyant expérimenté sur de l'air humide, trouva qu'il absorbe 70 fois plus de chaleur que l'air sec; d'où il avait conclu naturellement que l'air humide à un pouvoir absorbant plus grand que l'air see. Mais les expériences de Magnus et de Wild ont prouvé que c'est à la vapeur condensée sur les parois du tube et nullement à la vapeur d'eau qu'est due la différence d'absorption.

712. Conséquences et applications des pouvoirs diathermanes. — {° C'est grâce à leur grand pouvoir diathermane que les couches supérieures de l'atmosphère sont toujours à une basse température, malgré les rayons solaires qui les traversent.

2° L'eau étant peu diathérmane, le phénomène inverse se produit au sein des mers et des lacs : les couches supérieures participent aux variations de température, suivant les saisons, tandis qu'à une certaine profondeur la température reste constante:

5° Les propriétés des corps diathermanes ont été utilisées pour séparer la lumière et la chaleur qui rayonnent ensemble d'une méme source, Le sel gemme, recouvert de noir de fumée, arrête complètement la lumière et laisse passer la chaleur obscure. Au contraire, des lames ou des dissolutions d'alun arrêtent la chaleur tout en étant parfaitement transparentes. On s'en sert avec avantage dans les éclairages à la lumière électrique ou solaire, lorsqu'il est nécessaire d'éviter une chaleur trop intense, L'iode, dissous dans le bisulfure de carbone, produit l'effet inverse : 4 absorbe les rayons lumineux, et laisse passer la chaleur obscure,

4" L'usage des cloches en verve dont on abrite dans les jardins

certaines plantes, et l'emploi des serres Wroïdes où chaudes sont fondés sur la diathermantité du verre, On à xù dans ke Mike

ci-dessus que cette substance (qui est diathermane pour la chaleur lumineuse des rayons solaires) est absolument athermane pour la chaleur obscure qui rayonne du sol,

713. Analyse des radiations calorifiques. — Thermochrose., — De même que Newlon avait démontré l'existence de plusieurs espéces de lumière, le rouge, l'orangé, le jaune, le vert, le bleu, l'indigo et le violet, de même Melloni démontra l'existence de plusieurs espéces de rayons calorifiques, émis simullanément, en proportions variables, par les diverses sources de chaleur et doués de la propridté de traverser plus ou moins facilement les substances diathermanes, Celles-ci possèdent donc une véritable coloration calorifique, c'est--dire qu'elles absorbent certains rayons de chaleur et laissent passer les autres, de la même manière qu'un verre bleu, par exemple, est traversé par ln lumiére bleue, et ne l'est pas par les autres couleurs. Melloni a donné le nom de thermochrose à cette espèce de coloration calorifique des corps diathermanes.