PRODUCTION DE LA CHALEUR.

PRODUCTION DE LA CHALEUR.

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mentation de pression susceptible de produire cet eff(tmécanique pour un gaz, à \olume constant.

3° La chaleur spécifique d’un solide est moindreque celle qui appartient à la molécule chimique ou auliquide produit par la fusion du corps, ce qui est lamême chose, d’une quantité qui est en rapport avec lacohésion du solide, avec la grandeur de la chaleur la-tente de fusion.

Je reviendrai ici sur ces divers points, pour complé-ter ce que j’ai dit à chaleurs spécifiques, pour prou-ver que l’usage que je vais faire des principes ci-dessusest .bien fondé.

I. Le premier principe que nous nous sommes con-tenté d'établir d’après les résultats d’expériencesfaites sur des corps liquides à la température ordi-naire, lorsqu’on suit leurs chaleurs spécifiques de 0°à 20" (dans ce cas, les variations sont irrégulières, mi-nimes et parfaitement dans les limites des erreursd’expériences), est contraire à ce qui est admis aujour-d’hui en physique. On professe même que les chaleursspécifiques des liquides croissent rapidement avec latempérature, et on considère le fait comme établi parexpérience. Tout repose sur des déterminations faitespar M. Régnault, sur l’eau, sous des pressions et destempératures croissantes de zéro à 230°. Mais on eutdil observer que ces expériences, très-exactes, donnenten bloc tout l’effet calorifique produit, sans tenircompte de la transformation que subit le corps parl’effet des actions auxquelles on le soumet, et qui lefont tout autre qu'au départ. L’eau comprimée pour nebouillir qu’à 230° est absolument dans le même état quel’acide sulfureux liquide à 125°, dont la dilatation est0,0036, égale à celle des gaz ; ou que l’acide carboniqueà -f- 30®, dont la dilatation est 0,0142, c’est à-direquatre fois plus considérable que celle des gaz. Sont-eclà des liquides? Évidemment il y a là un phénomènespécial qui mérite une grande attention et qui ne peuts’expliquer autrement qu’en admettant, comme je l’aidit en traitant do la dilatation des liquides, laprésence de vapeur intermoléculaire maintenue enplace par la compression, ce qui fait des accroissementsde volume dus à la formation de ces vapeurs qui nesont certes pas des dilatations, car celles-ci ne sau-raient être plus grandes que celles des gaz. De là résultebien clairement que les valeurs obtenues par les expé-riences de M. Rcgnaultcomprcnnent un élément étran-ger, la condensation d’une petite quantité de vapeur,et par suite ne prouvent nullement la variation de lachaleur spécifique des liquides.

Une expérience vulgaire et répétée fréquemmentcoivlnit à admettre cette constance, et la chaleur spé-c liq ie du liquide comme celle des molécules chimi-ques Je veux parler des mélanges de liquides, dontles éléments se modifient d’une manière souvent sigrande, relativement à leur écartement. Et cependant ilest parfaitement certain, et confirmé par nombred'expériences, que toutes les fois que les liquides mé-langés n’ont pas d’action chimique, qu’il ne tend pas àse former de composé nouveau, il n’y a jamais aucunchangement calorifique produit par le mélange de deuxliquides de même température. Il faut donc que le dé-placement des molécules liquides n’ait produit aucuneffet calorifique, que la chaleur spécifique du mélangesoit exactement la moyenne de celle des éléments.

La vérification trouvée pour les chaleurs spécifiquesdes liquides et des vapeurs auxquelles ils peuvent don-ner naissance (art. chaleurs spécifiques), lorsqu’ontient bien compte de tous les éléments, nous paraîtune vérification parfaitement probante de cette ma-nière de voir, et montre bien que la chaleur spécifiquede la molécule libre est une quantité constante, inva-riable.

IL Le double effet produit par réchauffement des

gaz, en raison de leur nature intime, montre que lors-qu’on connaît le travail nécessaire pour les liquéfier àune température déterminée et la chaleur spécifique duliquide qui en résulte, non-seulement on a tous les élé-ments nécessaires pour ramener l’action à-celle dn li-quide à zéro ; mais encore que Ton a absolument lemême résultat que si on avait pu déterminer le travailde la liquéfaction à zéro, la chaleur spécifique appli-quée au liquide étant la même que celle qui eût dûêtre appliquée au gaz, sauf une différence de travailmécanique qui est précisément égale à la variation dutravail nécessaire pour effectuer la liquéfaction.

Parlant ici des gaz, je compléterai ici ce que j’ai ditsur l’égalité des chaleurs spécifiques à volume con-stant et à pression constante, principe très-importantque j’ai établi théoriquement et dont on a une vérifica-tion expérimentale. Elle se trouve dans la curieuseexpérience de M. Joule, par laquelle il a montré qu’ungaz comprimé peut augmenter de volume en étant misen communication avec un espace vide, à parois inex-tensibles, sans changer de température, et qu’il en estainsi toutes les fois qu’il n’y a pas de travail produit.Dans le premier état, le gaz peut être considéré commedu gaz chauffé à volume constant ; comme il ne refroi-dit pas en passant à une pression quelconque tout enchangeant de volume, il faut donc nécessairement queles deux capacités soient égales.

III. Le principe établi pour les chaleurs spécifi-ques des solides, d’après lequel celles-ci sont moindresque les chaleurs spécifiques des molécules chimiques,repose sur la nature spéciale des vibrations calorifiquesdes corps solides, dont les molécules ne sont pas libres,qui sont nécessairement pendulaires. En vibrant à l’u-nisson avec des molécules liquides, en faisant le mêmenombre de vibrations dans le même temps, pour unemême température, mais dont l’étendue ost moindre, ilen est nécessairement de même de la vitesse et desforces vives. L’effet de celles-ci est d’écarter les molé-cules, malgré les forces de cohésion souvent considérn-blesqui les réunissent; elles font naître les dilatations etles diminutions de résistance du corps à la rupture quiaccompagnent réchauffement. 11 est évident que vou-lant considérer les réactions entre les corps ramenés àl’état liquide, le principe fondamental que la chaleurspécifique de la molécule chimique est celle qui s’ob -serve à l’état liquide justifie le mode de raisonner quenous allons employer pour ramener fictivement les corpsà zéro. En effet, la connaissance de la chaleur spécifiquedu solide et de sa chaleur latente permettra de dé-terminer toute la quantité de chaleur nécessaire pourle liquéfier, et l’emploi de la capacité à l’état liquidecombiné avec la température de fusion, de ramener letout à zéro.

La chaleur latente de fusion a une relation intimoavec la différence des chaleurs spécifiques à l’état li-quide et solide; elle est en général d’autant plus no-table que- cette différence est plus grande, que le modede constitution des corps rend le passage de l’état so-lide à l’état liquide plus tranché , qu’il s’agit de corpscristallisés par exemple. C’est ce qui explique la cu-rieuse relation découverte par M. Pcrson pour uneassez nombreuse famille de corps, pour des chaleursspécifiques des corps solides déterminée vers 100°, etqui permet d’obtenir sous une forme simple la relationen question. M. Person a trouvé :

(M + N) (C — c) = L,

M étant constant et égal à 160°, N la température defusion, C et c les capacités à l'état liquide et solide, Lla chaleur latente.

D’un autre coté, la réduction à zéro indiquée ci-dessusrevient à L-f- Ne — NC = L — N (C —c) = M (C —c),d’après la relation ci-dessus. 11 suffira donc souvent