‹ Traité élémentaire de physiqueChapitre 88 sur 96 · Sut la Umpémhire motfêtme dapdU mrd · texte numérisé non relu

Sut la Umpémhire motfêtme dapdU mrd

Il n^est pas d'observation direote propre à faire oonnaStre la température du pôle , puisque les navigateurs ne se sont avancés que jusqu'au 82* degré de latitude. Héanmoins peut-être est-il permis de conclure, avec une certaine approiimation, la température moyenne du pôle.

Si Ton suppose que le nouveau monde se prolonge jusqu'au pâle nord , soit d'une manière oontinue , soit par un archipel formé d'Iles fort rapprochées , il faudra employer le petit tableau suivant , qui a été formé d'après les expériences faites sur le méridien américain.

738. Tgmpiraiun de» mers. La mer Occupe une poKion considérable de la surface du globe , puisqu'elle en feit près des trois quarts.

Ues calculs approximatifs indiquent que, dans

l'hémisphère septentrional , la iesre estàk mer comme 410 à 1000, et dans l'hémisphère méridional , dans le rapport de 120 à 1000. Presque toute cette étendue d'eau est réunie en une seule masse, qu'on nomme Océan, et dont la pins grande partie se trouve dans l'hémisphère méridional.

La présence de Teau à la surface de la terre a pour effet de rendre la distribution de la chaleur plus uoiforme; dans l'Océan et dans les lacs, les molécules les plus denses se dirigent continuellement ven les régions inférieures , et les mouvemens de la chaleur dus & cette cause sont beaucoup plus rapides que ceux qui s'accomplissent dans les masses solides , en vertu de la faculté conductrice.

Une portion de la chaleur solaire qui arrive à la surface de Tean pénètre dans son intérieur , et s'y change en chaleur obscure.

730. Il résulte des observations de H. de Humboldt que dans l'Océan atlantique , ainsi que dans le grand Océan , les eaux ne varient pas d'un degré de température sur une étendue de plusieura milliers de lieues carrées , bien entendu à une grande distance des côtes.

Si le mouvement des eaux ne modifiait pas la température de l'Océan, raccroissemeot de chaleur sous la sone torride serait énorme , parce que l'eau , comme tous les corps , réfléchît d'autant

■iTiOHUWll.

lin oorp0 é^bmtM. Vofei rappilpell employé ptr SauMiire.

Cet appareil coofiste en one pièce de beii, oonTerte «Tuûe oa deplusienn lames de «erre bien tmiiperent, pleoéei à quelque ditUncelet unea dee aatres. L^intérieur de la caiaae est ceoreii de noir de fumée (Tair échauifé est cootenu de toutes parts, soit dans Tintérieur de la caisse, soit dans chaque intcnralle oompris entre les deux lames ; des thermomètres , placés dans la caime et dans les interralles, marquent le degré de chaleur acquis par chacune de ces capacités. Cet appareil a été OBposé an soieil Yers l'heure de midi, et l'en e TU le thermomètre placé dans le fond de la catme monter jusqu'à 140 degrés. Les thermomètres placés dans les intervalles ont acquis des températures d'autant moindres qu ils étaient plus éloignés du fond.

La théorie de cet appareil est fort simple. D'une part la chaleur acquise se concentre, parce qu'elle n'est pas immédiatement dissipée par le renoutellement de l'air) de l'autre la chaûnr émanée du •eleil traverse le verre avec facilité (n» 97), et se ehange dans l'appareil en chaleur obscure qui ne jouit plus sensiblement de cette propriété.

Cette expérience met en évidence l'inâuenoe de la présence de l'atmosphère sur l'état thermométrique du glodbe , et justifie l'nsage des doubles eroiaéeo pour augmenter la ehalenr des apparte-

S. Pomllet estime que la quantité de cMenr ▼ersée par le soleil annuellement sur la terre, est capable de fondre une couche • de glaoe de 14 mètres qui recouvrirait toute la surface du glèbe.

748. De 4e perousnam. Une barre de métol, aonmise à quelques coups de marteaux, s'échauffe au point de déterminer l'inflammation dn phosphore.

L'usage dn briquet pnenmatiqne est fondé sur le propriété qu'a l'air de dégager , par une oompression subite, asset de chaleur pour enflammer l'amadou.

Il résulte des expériences de Kontgolfi» qu'une pièce de canon , ancienne eu nouvelle , s'éclmuffe beaueonp pins par une décharge qu'elle ne le ferait si on la remplissait de oharboneincandesoens, et qu'on les y laissât pendant un temps dix fois plus long qne celui de la décharge.

Le Ciit du dégagement de la chaleur dans le choc des corps , et particulièrement dans la dernièro expérience , parait plus favorable à l'hypothèse qui regarde la chaleur comme étant le résultat des vibrations de l'éther ou des molécules des corps, qu'à celle qui la considère comme une matière.

Vu firotUmeni. Le frottement produit des effets analogues à ceux que produit la percussion ou le choc.

Une lame d'acier , par son frottement sur une

planohe eonvatte de sable, doMe asiei éechtleor pour ne pouvoir plus être toudiée iaipuénest Le ftn t ten ient rapide des renm ewCte les enieu détermine souvent leur inflammatioa notnlle.

Lea sauvages se proonront dn feu en froHutme fftfce, l'un contre l'antre, deux morcssaidebM see. Bans le briquet etdinaim , le fretteoeiiCte pierre dure (silex) déteehe de l'eeier dei pamDes de fer qui s' e e riw r as ent dans Pair; ces pucdb d'oxide, reçues mcandeseenlM snr l'afliadoii^li peuOTe, etc., enflamment ees mafièrw*

▼eiei une expérience importaete dn oonlele Rumfort sur la chaleur produite psr le frattemot Ce physicien afiiit mouvoir aveertpidilé as foret obtus dans nn cylindre de bronm do poids de 13 livres, et il a observé qne le foret avsit dms Vesçvx de deux heures, par une pression éfaivslnitri cent quintaux , réduit en pondre 41 IS gniss is bronte , ei qu'il s'était dégagé une quntitë dechileur capable d'amener 8§,S8 livres d'eta de It température de la congélation à ccllede rébnilitîai La ehalenr spécifique de la pondre déiscliëeâut la même qne ceNe du bronie qui n'ovsitptssièi de frottement. L'explicotion de cette espéricMeoe parait pas facile dans la théorie dncaknqae. (In. «nrle<7ha/.^p.a9.)

POr le frottement mutuel de deux aiarccnide glace, Hump. Davy est parvenu à es foadre une quantité eoneidémUe. La coodnnoo de cette eipérience est le même que celle de h précédente.

740. Le changement d'état no« 179 et 18); h combinaison des électricités n« 189; letcombiaiisone chimiques donnent en général uimnoe i m grand dégagement de dialenr.

On a cru rencbe compte du dégagement de chaleur par le rapprochement dm moléeides;iDiiseett8 explication ne convient pas à tons les en. Hr exemple dans la combustion dn charbon firrongène, le volume d'acide carbonique est le nêm que celui du gas employé. Le cariwoe de M solide est passé à l'état gaxeux. Oa a pensé qie U capacité de l'acide carbonique était moindR (^ celle de ses élémens; mais la différence est très faible et nepe^ut expliquer le grand déreloppmfft de chaleur. U résulte d'aUlonrs d'expérieocei ^ HH. Dulong et Petit qne la perte de «l*^ 1" s'opère au moment d'une combinaison , n'est suine dans on grand nombre de cas d'aucooe ëssixa^ dans la capacité. En voilà aases pour montrer ^ la théorie de la combustion n'est pss f«te. ^ citerons quelques résultata tirés de nos «kt' rienccs.

Ik de charbon dégage en brûlant 7014» dedaleur.

Il' d'hydrogène, 83640«. .^

Le phosphore, les métaux (le fer, le iinc,rdUiii.' les 6/3 du charbon.

Un oorpa qui, comme le charbon, ne àtt^ pas le volume du gai oxigène, déveloiT^

S017RGES DB LA CHiOJnîE ANDIAIE.

mèneiiiMiiiilé de chaleur , qoelle que soit la prèssion.

Les expériences suÎTaotes se trouTcnt naturellement placées ici.

Tous les corps solides exercent une certaine action sur Peau et sur les autres liquides.

Leslie a reconnu que, lorsqu^on mouille le linge dont est entourée la boule d^un thermomètre, la température de cet instrument s^éléve d'une manière sensîhle.

K. Ponillet Tient de faire un grand nombre d^expériences, desquelles il résulte que, toutes les fois qu^on verse un liquide sur un corps solide quelconque, réduit en poudre ou en petits fragmens, la température du mélange s'élèTc d^nne quantité notable.

le verre, les métaux, les oxides mouillés par Teau, par Talcool, par Tacide nitrique et par Thuile, dégagent en général O» , 25.

Les substanees organiques, dont la pulvérisation est beaucoup plus complète, dégagent de 1 à lO» de chaleur.

Dans ces diverses expériences , le dégagement de chaleur est toujours très faible, comparativement à celle qui se manifeste dans les combinaisons chimiques , parce que Taction du liquide ne s'exerce que sur un petit nombre de points , et parce que, d*nne autre part , les combinaisons formées sont très peu stables.

750. Sources de la ehaiêur animale, Lavoisier et Laplace ont comparé la chaleur qu'abandonne un animal à sang chaud , dans un temps donné , à la chaleur dégagée par la formation de l'eau et de l'acide carbonique , dans la respiration du même animal. Les expériences de ces savans célèbres n'ayant pas para à l'Académie faites avec toute la rigueur désirable, elle a proposé la même question pour prix en 1823. J'ai été asseï heureux pour le remporter. Voici la disposition de l'expérience.

L'animal est placé dans une boite en cuivre, asses grande pour qu'il n'y soit point gêné; cette botte a un rebord dans lequel plonge le couvercle; l'intervalle entre la botte et le couvercle est rempli de mercure; la petite botte renfermant l'animal est fixée dans une caisse en cuivre ; on connait exactement le poids de tout le cuivre employé et de l'eau pure qui enveloppe la boite dans laquelle est l'animal. Tout cet appareil est placé sur des supports en bois très sec ; l'animal est, d'ailleurs, séparé du enivre par des baguettes d'osier , afin qu'il ne lui cède pas de sa chaleur propre. L'air est fourni par un gasomètre exactement gradué; ce fluide passe d'abord dans la boite , pendant asses de temps pour qu'il s'y trouve, au moment où l'on prend la température de l'eau , dans le même état qu'à la^fin de l'expérience : la température de l'eau est connue avec une grande précision. Pendant toute la durée de l'expérience , qui est ordinairement de deux heures , l'air arrive dans la boite où se trouve l'animal I et en sort avec une vitesse constante. Le

gai qui a été respité contient ordinairement six pour cent d'acide carbonique ; on en détermine la quantité en traitant l'air par la potasse : ce fluide dépouillé de son acide carbonique , est ensuite analysé par le gas hydrogène.

L'appareil est tellement combiné que le gaz respiré est reçu immédiatement sur le mercure. On n'a pas ainsi à craindre la dissolution de l'acide carbonique par l'eau. La description suivante en donnera une idée.

Tout appareil propre à la mesure de la chaleur animale doit être composé de trois parties principales : d'un gazomètre fournissant l'air à l'animal , d'une botte renfermant l'animal, enfin d'un second gazomètre recevant le gas respiré. Ces trois parties sont indiquées dans la fy. 4â2 bis par les lettres il , ^ et ^.

A est le réservoir d'air : c'est un gazomètre gradué avec soin ; par les tubes latéraux ^ et F on connaît le volume du gaz; un thermomètre m donne la température de ce gaz , et un manomètre /l'élasticité ; un entonnoir k , placé au-dessus du gazomètre , est entretenu constamment plein d'eau par sa communication avec un envier L, qui lui-même reçoit son eau d'un grand cylindre p. Au moment où l'on veut faire sortir l'air , on ouvre le robinet de. l'entonnoir A; l'eau tombe et chasse le gaz par le tube R : la vitesse du gas est constante pendant tout l'écoulement; on peut la reproduire la même dans toutes les expériences, par le moyen d'un aro de cercle divisé, qui. permet d'ouvrir toujours le robinet de la même quantité.

Le thermomètre q donne la température de l'air à l'entrée dans la boite ; le thermomètre i la donne à la sortie; l'air, après la respiration, est reçu dans le gazomètre C , qui consiste en un grand cy* lindre en fonte , d'un pied environ de diamètre , dans l'intérieur duquel est fixé un cylindre en bois de huit pouces de diamètre : l'intervalle compris entre le bois et la fonte est rempli de mercure ; le cylindre est recouvert du même métal. Le cylindre en bois est enveloppé par un cylindre creux en cuivre , mobile ) qu'on a soin de couvrir d'nn vernis; ce deraier plonge d'abord dans le mercure ; mais , à mesure que le gaz respiré arrive dans son intérieur, il est soulevé par un contre-poids n^; ce contre-poids est un seau vide qui se remplit peu à peu par le moyen d'un second seau u plein d'eau, avec lequel il communique par un siphon étroit.

Par les règles FeiD, divisées en parties égales, on connaît exactement le volume du gaz. La flexibilité du tuyau en plomb t o permet au cylindre en cuivre de monter sans qu'aucune partie de l'appareil soit dérangée.

», C eiy représentent les supports en bois destinés à soutenir le tuyau en plomb , à mesure que le cylindre en cuivre sort du réservoir.

Par le manomètre J on juge si la pression intérieure est la même que la pression extérieure. Quand tout l'air du réservoir A est chassé ^.on me-

liTiOROLOGIS.

mire eiactêment le TOlame da gai respiré, dont on conmlt la lempéralore par un iherroomètre m : on ferme tons lea robineti, et, par une pression plue on moins forte , exercée snr le cylindre en coi- TTC, on fait sortir le gaz par le tolM i : on le reçoit sur le mercure dans une capsule de porcelaine : on Tanalyse comme il vient d'être indiqué.

Je rapporterai deux expériences tirées de mon mémoire , et qui sont propres à donner une idée du phénomène.

ire E9pèn$m€9,

Lapine âgée de plusieurs années.

Durée de Texpérience , 1 heure 36 minutes.

Après rexpérience , Volume d'air fourni à 8o,d7 = f 10^,070 oiig. 471,003 \ 37 ,014 aiote.

( 3,070 acide carbonique.

47,842. . . l 6,023 oxigènc.

( 38,743 asote.

Acide formé 3iit.,076.

Azote dégagé ,820.

Oxigène disparu. ... ,080.

-Oxtgène disparu = 1/3 de Tacidefo/mé.

= 1/4 de Toxigêne total consommé.

Azote dégagé =: 4/6 de Toiigène disparu.

= 8/31 de Taçide formé.

Calcul de Cette êspériêuâc,

La caisse en cuitre qui contient Teau, cdle qui renferme Tanimal , réunis à Peau , forment une masse équivalente à 26387,5 grammes de oe liquide.

L^élévation de la température de 26887s,6 d^ean est At 00,703; 26387 X Oo,703 est doue la quantité totale de chaleur émise par l'animal pendant Texpérience. On la représente par 100. L*aoide carbonique formé pendant le même temps a dégagé une certaine quantité de chaleur qu^on peut trouver , puisque un gramme de carbone, en setramformant en acide carbonique, dégage une quantité de chaleur capable d'élever 70141,2 d^ean d'un degré. La composition de Pacide carbonique étant connue, on a le carbone qui y entre, et conséquemment la chaleur dégagée par la combustion de ce carbone au sein des poumons. En faisant œs calcnb , qui sont très faciles , on trouverait que cette quantité de chaleur est les 682/1000 de la chaleus totale, émise par TanimaK

n a dispara 0^^, 060 d*oxigène. Cet exîgène a formé de Teau. La composition de ce liquide étant connue , on a Thydrogène brûlé, et , comme on sait qu'une partie d'hydrogène en poids développe en brûlant 23640o,0 de chaleur, on peut calculer la chaleur produite par la formation de l'eau dans les

poumons. Cette chaleur fait les 2ll|flOOO deli chileur totale. On a donc :

Chaleur animale 100

Chaleur due à la formation de Ta •

cide carbonique 66,8 ) 86,4

Chaleur due à la formation de l'eau 21,2 ( On calcule de la même manière les autra npériences.

2e E^fèricneê.

6ix petits lapins de quinze jours.

Durée de Texpérience, 2 heures 6 miaotei. Volume d'air fourni à 00,26:= j 10,386 oxigèK. ( 30,086 aïole.

r 2,066 acide oaihoaiqoe.

A la fin , 48Ut ,080 = \ 0,210 ozigèns.

( 80,617 azote.

Acide formé. . . . 21,066, Oxigène disparu. . . 1|218, Azote dégagé. . . . 0,431, Oxigène disparu = 12/20 de l'acide foraié, = 12/41 de roxigène total consommé,

Azote dégagé = 1/3 de Toxigène disparo,

= ^/i6 de Tacide formé.

La masse d^eau dans cette expérience éUitdc 20822,8 grammes, l'élévation de la tcapéntmei

été de 0o,008, d'où Chaleur animale. 100 Chaleur due à la formation de Tacide

carbonique ^^Isai.

Chaleur due à la formation de Teau. 9lfif

Plus de deux cents expériences analagaes ontécé faites à des époques différentes (août et leptenbro 1822 ; septembre et octobre 1833; jinnerjévrier et mars 1824 } sur d«a canards adaltoi, sur des canards jeunes, sur des poules , des coqi, ^ poulets , des pigeons adultes , des pies , des dioodf tes, des chiens et des chats vieux, des dûenset des chats jeunes. Les résulUts qu'elles oat foonis ont été sensiblement d'accord avec les piéeédeu.

Dans aucune expérience, la chaleur de Ufapiration n'a produit moins de 7/10 ni pins de 0/10 ie la chaleur totale émise par l'animal ; le nppert 7/1^ n'a même été donné que par de très jeaaes i«maux , qui perdent quelquefois une portioadeUai chaleur propre.

On peut admettre maintenant comme lésaluU d'expérience :

lo Que la respiration est la principale cause <iv développemctnt delà chaleur animale, que 1'*^' milation , le mouvement dn sang, le frottement dei différentes parties , ou le système nerveux, pesTeni produire la petite portion restante ;

20 Qu'outre l'oxigène employé à la formatioB de l'acide carbonique , une autre portion de ce ga^ quelquefois très considérable relativement à ia première, disparait aussi ; qu'il disparaît en génén) plus d* oxigène dans la respiration des jeunes a»* manx que dans la respiration des animaux adolt»;

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