CONDUCTIBILITÉ

moyenne qui n*est ni dilatée ni comprimée. La fusion de la cire se fit sur la surface convexe, suivant une courbe légèrement allongée dans le sens de la dilatation. Les courbes étaient, du reste, irrégulières, et les résultats peu marqués, mais néanmoins concluants, k cause de leur accord avec ceux que Ton observe dans la compression.

La trempe faisant varier la densité du verre, M. de Sénarmont a opéré sur des lames de cette substance, dont il avait mis diverses parties dans un état dç trempe différent, en appliquant sur la lame chauffée des plaques de métal froid ; mais les résultats ont toujours été peu prononcés. Ce qu'il y eut de plus marqué fut une irrégularité manifeste dans la forme des courbes dessinées par la cire fondue.

S 2. - DE LA CONDIÎCTIDILITÉ DES FLLIDES.

818. coHiiucTDiLiTi DES LIQUIDES. — On a cru pendant longtemps que les liquides, et notamment Teau, étaient de bons conducteurs de la chaleur. Rumfort, guidé par quelques observations faites accidentellement, entreprit une suite d'expériences, par lesquelles il pensait démontrer que Teau ne conduit pas la chaleur. 11 vit un jour Talcool contenu dans un thermomètre de grandes dimensions éprouver, pendant son refroidissement, des mouvements rendus visibles par des parcelles de poussière en suspension ' ; c'est que le liquide refroidi au contact des parois du tube devenait plus dense en se contractant, et descendait pendant que le liquide moins dense qui occupait l'axe, s'élevait. Pour éviter ces mouvements, qui tendent à mélanger les couches liquides, Rumfort eut soin (lès lors de toujours échauffer par le haut les liquides dool il voulait étudier la conductibilité ; voici une de ses principales expériences îice sujet. Il fit geler une couche d'eao '^' "^ ' au fond d'une jarre en verre (fig. 593); l'eau, en se

congelant , forma au milieu , un monticule de glace «, qu'il recouvrit d'une couche d'huile, ou de mercure, îiO°. Il enfonça ensuite dans le liquide, un cylindre de fer f chauffé à 100°, et ne remarqua aucune trace de fusion sur la glace, quoiqu'elle fîit à 0°, et que le cylindre en fût éloigné de moins d'un centimètre. Mais la durée de l'expérience fut sans doute trop courte pour que la chaleur piH pénétrer jusqu'à la glace, car nous allons voir quel'eaQ peut conduire la chaleur, quoiqu'elle ne la conduise qu'à un faible degré-

Pictet et Nichol?on ayant placé un thermomètre au fond d'un vase cylindrique, le virent monter légèrement, après avoir plongé un corps chaud dans le

1 Elisais politiques, économiques et philosophiqves, par B. comte de Rumfort, t. II.

DANS LES UQUIDES.

[QÎde jusqu'à une petite distance du thermomètre.^ Pour qu'on ne puisse pas ipposer que la chaleur se communique par les parois du vase aux parties férieures du liquide, dont les mouvements mélangent ensuite les couches, Murray expérimenta avec de Teau, ou de l'huile à 0**, placée au fond d'une mié cylindrique creusée dans un bloc de glace à la même température. 1 chaleur reçue par les parois du vase de glace pouvait en fondre une partie, ais ne pouvait l'échauffer (693). Au bout d'un quart d'heure, la température I thermomètre avait monté de 1°, 5 environ, quand il était recouvert d'une wche d'huile de ^ pouce d'épaisseur. Dans une autre expérience, où la couche avait que | de pouce, le thermomètre s'éleva de 2°, 8 en 7 minutes. L'effet roduit ne peut pas être attribué au rayonnement à travers le liquide, du vase Idn d'eau bouillante qui servait de source de chaleur, car nous savons que l'eau 'est pas diathermane par la chaleur obscure (733). Aujourd'hui, l'expérience se fait de la manière suivante : on plonge dans un iquide un thermomètre différentiel, dont l'une des boules soit peu éloignée de

la surface (fig. 594) ; on verse de l'eau ou de l'huilo

bouillante dans un vase de métal dont la partie inférieure

plonge dans le liquide, et l'on voit au bout de quelque

temps le niveau se déplacer dans

le thermomètre. — Pour le

mercure, on fait passer la tige

d'un thermomètre par la paroi

latérnle du vase, et l'on reconnaît

facilement que ce liquide conduit

beaucoup mieux que tous les

autres. Comme le mercure n'est

pas diathermane, l'épreuve est

ici tout à fait concluante, et il

est bien démontré que l'état iquide n'est pas incompatible avec la conductibilité ; ce qui confirme l'existence k cette propriété dans les autres liquides. Pour montrer que la conductibilité la mercure est assez prononcée, on en recouvre un thermomètre {fiy. 595) qui merse la paroi d'un vase en verre, on verse une couche d'alcool qu'on iBflamme, et l'on voit alors le thermomètre monter, au bout d'un certain «fflps, de plusieurs degrés. La grande densité du mercure et sa nature métal- Hpe expliquent pourquoi son pouvoir conducteur est supérieur à celui des uitres liquides.

S19. Expérience de M. Despretz. — Les doutes que l'on pouvait onserver sur la conductibilité de l'eau ont été complètement levés par les ^périences de M. Despretz '. Cet habile physicien a prouvé, en effet, que les ^mpératures dans une colonne d'eau verticale, soumise à sa partie supérieure

Fig. 594.

Fig. 595.

* Anmla de chimie et de physique, 2^ série, t. LXXI, p. 206.

CONDUCTIBILITE

aune source constante de 'chaleur, forment une progression géométricpie santé, comme dans une barre solide. L'appareil employé consiste en un de bois rempli d'eau, ayant 1" de hauteur et O^jîiS de diamètre i (fig. 596). Douze thermomètres, passant à travers la paroi, sont horizontalement, de manière que leur réservoir se trouve dans l'axe îlne caisse en cuivre mince c, reposant sur la partie supérieure de la d'eau, recevait de l'eau bouillante qu'on renouvelait de 5 en 5 minute eau arrivait par un tube t d'une chambre voisine, et l'eau moins chaud par un autre tube /'. Un thermomètre a donnait la température de l qui fut en moyenne de 76"", 9. Au bout de 32 heures, les thermomètr stationnaires, et les six premiers seuls montèrent d'une manière sens ' qui montre que la colonne peut être regardée comme infinie. En pi

rapport entre deux excè cutifs , ce rapport s'es sensiblement constant. P< une moyenne plus sûre, o le rapport de deux en dei trois en trois, et on eu i la racine carrée ou !

cubique.

Dans une série d'expo M. Despretz avait dispos ques thermomètres dont 1< voirs étaient près de la ] trois autres Q dans d( obliques et remplis de i pratiqués dans la paroi Ces thermomètres montré la température d'une mém horizontale va en dimin centre à la circonférence, prouve que la propagation dans l'eau n'est pas due à l'influence de du vase. Un sel dissous dans l'eau n'a pas paru en changer la condui car le quotient s'est trouvé sensiblement le môme, quand ce liquide ( 3,7 et ii,i pour cent de sel ordinaire.

8SO. Commoiilcatloii de la chaleur dans les liquides. — I de tout ce qui précède que les liquides sont conducteurs, mais mauvais teurs de la chaleur. Quand la chaleur se propage dans une masse liquii ordinairement par des mouvements provenant de l'ascension de certain ties rendues moins denses par la chaleur, et de la descente des parties froides. La chaleur est donc charriée d'un point à l'autre par le tranfl parties qui la contiennent, et non transmise par conductibilité pro dite. Pour apercevoir ces mouvements, on chauffe par le milieu du fond,

Fig. 596.

DANS LEâ LIQUIDES.

lai^e et profond {/ig. 597), rempli d'eau à laquelle on a mêlé des poussières de même densité, comme de la sciure de bois, qui, une fois imbibée, y reste en suspension. On voit se former un courant ascendant dans Taxe du vase, et des courants descendants le long des parois. Pendant le refroidissement, il se produit des mouvements en sens inverse. On voit donc que, pour échauffer rapidement un liquide, il faudra introduire la chaleur par le fond du vase plutôt (jae par le côté. Si Ton chauffait le liquide en dessus, les couches supérieures pourraient bouillir, pendant que les portions situées à une certaine profondeur De changeraient pas de température.

11 résulte de ce qui précède, que tout ce qui gône les mouvements d'une masse liquide doit empêcher la chaleur de s'y propager. C'est, en effet, ce que Rumfort a reconnu; il introduisit au centre d'un ballon rempli d'eau, le réservoir d'un thermomètre porté à 400°, l'eau contenait des matières qui en diminuaient la fluidité, comme de l'empois , ou qui en gênaient mécaniquement les mouvements, comme du duvet, de la ouate. Il reconnut que le thermomètre se refroidissait d'autant plus lentement ([oe les mouvements du liquide étaient plus entravés. On explique de la même manière pourquoi les matières imbibées d'eau, les bouillies, les compotes se refroidissent M lentement, à moins qu'en les remuant on ne renouvelle eoDtinuellemeut les parties qui touchent les parois du vase on sont à la surface. Les fruits charnus, les plantes grasses, dont les tissus sont imbibés de sucs emprisonnés dans des cellules, conduisent très mal la chaleur, et l'on peot produire l'ébullition en un point, au moyen d'un verre ardent, sans que la température des parties voisines change sensiblement. Enfin, cette difficulté, que la chaleur éprouve à se propager à travers les liquides qui ne peuvent circuler, est une des causes qui font que les plantes résistent à Jes froids qui dépas^nt de beaucoup le point de congélation des liquides qu'elles contiennent. ■

Les tissus des animaux sont aussi mauvais conducteurs, parce qu'ils sont remplis de différentes humeurs. Aussi, peut-on échauffer, au point de produire une douleur vive, quelque partie de la surface du corps, sans qu'on éprouve une impression de chaleur générale. Si l'on éprouve une impression de chaleur dans tout le corps, quand on se met devant le feu dans une chambre froide, c'est que le sang, en circulant, charrie la chaleur qu'il prend aux parties échauffées directement, et que cette chaleur agit ensuite cortime stimulant pour accroître la quantité fournie par l'organisation.

8Si. Calorifères ft eau chaude. — Dans les calorifères à eau chaude, on tire parti des mouvements qui se produisent dans les masses liquides échauffées par le bas. Us ont été imaginés par Bonnemain, vers la lin du xvii« siècle, pour le chauffage des couvoirs artificiels. M. Léon Duvoir les

Fig. 5i^7.

CONDUCTIBILITE

Il I

a appliqués au chauffage des édifices. L'appareil consiste alors en me suite de tuyaux, formant deux systèmes; dans Fun desquels l'ean monte, pendant qu'elle descend dans l'autre, après s'être refroidie en en cédant de sa chaleur aux tuyaux. L'eau est échaufllée dans on dière c (fig. 598) dont elle gagne la partie supérieure, après s'être dilat monte par le tuyau t, qui doit présenter le moins de courbures poss arrive dans un réservoir supérieur r, sorte de poêle à eau chaude, où refroidit en cédant la chaleur aux parois, puis à l'air de la chambre eau devenue plus dense, descend par le tuyau t\ arrive dans le poêle P, elle cède de sa chaleur, et revient à la chaudière c, où elle se réchaol remonter de nouveau. Le dernier résenoir, r, porte à sa partie supérieu ouverture qui sert à remplir l'appareil d'eau, et par laquelle s'échap qui se dégage de l'eau

Réchauff'ée (I, 376).

r«=m La fig. 599 représente EtaJI une disposition de calorifère

à haute température, imaginée par Perkins. L'eau est renfermée dans un système de tuyaux continus remplis d'eau. Ce liquide s'échauffe dans la partie s enroulée en hélice et exposée ;i la chaleur du foyer /.

(iCtte hélice traverse un mur 0, qui partage la chambre qu'elle occupe en lieux compartiments égaux.

La flamme monte dans l'un lies compartiments, passe par-dessus le mur et descend dans le second compartiment, pour remoutcr enfin dans le conduit de la cheminée, en suivant la direction des flèche figure. L*eau, échauff*ée dan:> l'hélice, s'élève dans le tuyau ///, et redesci le tube l't't'. Ce tube forme des hélices c'c\ ce, renfermées dans des < de cheminées, où l'air environnant est échauffé aux dépens de la chaleui par l'eau aux parois du tuyau. Un réservoir place au haut de l'hélice c destiné à laisser à l'eau Tespace nécessaire pour qu'elle puisse se dilatei ment, et sert aussi à recueillir l'air qui s'en dégage.

8SS. DB LA cONBUCTiBiLiTft DBS QÂS. — La clialeur se propage da gaz, par des mouvements semblables à ceux que Ton observe dans les lie seulement ils se produisent avec une bien plus grande facilité, à caus

Fig. 598.

Fig. 599.