CIIAP. I. — TEMPÉRATURES, SOURCES, SYSTÈME

ils n'ont plus de température, puisque la sensation de chaleur est remplacée par une douleur. Qu'une harn* de fer soit poiiée au rouge cerise ou au rouj»e blanc, elle brûleia notre main : Tinslrument de mesure élanl détruit, nous ne pourrons distinguer dans quel cas elle est le plus chaude. Il est pourtant nécessaiie de comparer les températures que notre organisme ne peut apprécier; c'est pourquoi Ton substitue à nos sens un instrument, le llutrm o m être.

Thermomètres; loi de la température, — Il faut que le thermomètre ne soit afTeclé cpie quand noire sens de la chaleur l'est lui-même, c'est-à-dire qu'il soit insensible aux actions qui afreclent nos autres sens (pression, action chimique, etc.); il faut de plus qu'il soit assez petit pour ne pas changer l'état des corps avec lesquels on le met en contact. C'est pourquoi l'on |)eut fonder un thermomètre provisoire sur la dilatation d'un liquide (mercure par exemple) dans le verre, corps très dur que n'altère presque aucun agent chimique. Cet appareil recevra une graduation absolument arbitraire, (|ui nous permettra de vérilier la concomitance de nos sensations de chaleur et de ses indications. Dès lors nous pourrons définir l'égalité de température en disant que deux corps sont à la même température si leur contact détermine la même dilatation du thermomètre. D'autre part, nous pourrons plonger le thermomètre dans des milieux ou le mettre en contact avec des corps qui pour nous n'ont plus de température, et leur en attribuer une d'après les dilatations qu'il accusera.

Tel quel, cet instrument suffit à préciser et à étendre les observations directes qui servent de fondement à une induction extrêmement importante, la loi de la température. L'énoncé de cette loi doit être précédé de la définition générale de l'équilibre :

Un corps est en équilibre quand son état ne change pas avec le temps.

Notre tact nous révèle que, quand deux corps sont en équilibre, ils sont également chauds, c'est-à-dire à la même température; et, de (ait, le thermomètre accuse la même dilatation auprès de ces deux corps. En conséquence, nous formulons celte loi :

Un ensemble de corps, continus ou séparés, ne peut être en équilibre, si ces corps ne sont tous à la même température.

Nous entendons par là que des corps placés dans la même enceinte ne peuvent rester inégalement chauds : leur état change jusqu^à ce qu'ils soient tous à la même température. On ne peut le constater directement que pour des corps de même nature : ainsi, un bloc de marbre et une table de bois placés dans la même pièce nous donneront toujours des sensations de chaleur différentes. Mais le thermomètre mis en contact avec ces deux objets donnera la même indication : ils sont donc bien à la même température (*).

Remarquons qu'il j»eut arriver qu'un corps soit en équilibre, bien que ses diverses parties aient des températures différentes : telle, une barre de fer dont une extrémité plonge dans la glace et l'autre dans le feu. Mais c'est qu'il se produit en même temps des transformations dans d'autres corps : dans le cas de la barre, de la glace fond et du charbon est brûlé.

Thermomètre normal : températures absolues. — Nous n'avons jusqu'ici fait que définir l'égalité de température, et cela au moyen d'un thermomètre provisoire. L'expérience montre que, si deux corps sont à la même température, d'après un certain thermomètre, ils sont aussi à la même température d'après tout autre thermomètre.

Bien qu'il n'y ait aucune impossibilité à étudier les actions de la chaleur au moyen d'un thermomètre gradué d'une façon absolument arbitraire, il y a avantage, en vue de simplifier l'énoncé des résultats, à faire choix d'une échelle particulière de températures, d'un thermomètre normal.

Cet instrument n'a jamais été défini jusqu'ici comme nous allons le faire. Nous prendrons pour thermomètre normal un thermomètre à gaz, communément appelé manomètre. Une masse d'hydrogène, introduite dans une ampoule qui communique avec un tube à deux branches contenant du mercure, est plongée successivement dans des enceintes inégalement chaudes et maintenue à

(') H n'y a point là de contradiction : les sens ne peuvent tromper, puisque c'est en eux que réside, par définition, le critérium de la certitude absolue. Les conductibilités inégales du marbre et du bois rendent différentes nos sensations tactiles, bien qu'elles aient un élément commun, celui qui seul détermine la sensation visuelle à laquelle nous avons arbitrairement conformé notre déûnition de l'égalité de température.