Version classiqueVersion mobile
OpenEdition Books

L’École normale de l’an III. Vol. 3, Leçons de physique, de chimie, d’histoire naturelle

 | 
Étienne Guyon

Leçons de physique d'Haüy

Sixième débat

26 ventôse/16 mars

Texte intégral

1Haüy. Citoyens, avant d’entendre ceux d’entre vous qui ont des observations à proposer, je vais répondre au citoyen Martin de Laon, au sujet de l’expérience dans laquelle la vapeur sortie de la marmite de Papin, a paru produire une impression de froid. Le citoyen Lefèvre Gineau, dont le nom seul suffit pour faire recevoir avec confiance les résultats qui viennent de lui, a bien voulu répéter l’expérience ; il vient de m’en communiquer à l’instant le résultat, et je vais vous en faire lecture.

2« J’ai fait le 19 ventôse l’expérience de la vaporisation de l’eau par la marmite de Papin. Lorsque l’eau fut portée à la chaleur de l’eau bouillant, le couvercle de la marmite ne pouvait être touché impunément. Quelques moments après, j’ôtai le levier qui tenait fermée la petite ouverture de la marmite ; la vapeur s’élança en un jet de 25 à 30 pieds de hauteur. Je mis ma main à la rencontre de la vapeur, à la distance de 5 ou 6 pieds, et je la trouvai chaude. J’y plongeai un thermomètre à la même hauteur ; la liqueur s’éleva à 25 degrés. Je le descendis plus bas ; il monta au-delà de 75 degrés ; la température de l’atmosphère était alors de 5 degrés et demi. La vapeur était très sensiblement chaude au tact ; mais auprès du jet de vapeur, il y avait un courant d’air assez rapide et froid, parce que la température était à 5 degrés et demi ; ce courant paraissait encore plus froid, lorsqu’une partie de la main était plongée dans le jet de vapeur, et l’autre dans le courant, parce que le jet de vapeur avait la température de 25 à 30 degrés. »

3D’après ces résultats, il paraît que la sensation de froid que les citoyens témoins de l’expérience peuvent avoir éprouvée tenait à des circonstances particulières, telles par exemple que le courant d’air qui se forme dans le voisinage de la vapeur. J’ai promis de donner l’explication d’un second fait qui a été proposé par le citoyen Bonnet, et qui consiste à envelopper de papier un morceau de plomb, puis à l’exposer au feu ; le plomb entre en fusion et cependant le papier ne brûle pas. Cet effet provient d’abord de ce que la chaleur nécessaire pour fondre le plomb ne suffit pas pour produire la combustion du papier, et d’ailleurs comme le plomb est beaucoup meilleur conducteur de la chaleur que le papier, elle passe à travers celui-ci, à mesure qu’elle arrive, pour s’introduire dans le plomb où elle s’accumule jusqu’au degré nécessaire pour produire la liquéfaction. Il en résulte que quand même le papier exposé seul au feu, serait capable d’entrer en combustion, cet effet n’aura pas lieu, si le papier est en contact avec le plomb, qui s’empare du calorique, sans lui permettre de s’accumuler.

4Ondinière. Voici un fait sur lequel je vous demanderai quelques éclaircissements. Si l’on mêle de l’esprit de vin avec de l’eau glacée, la glace se fond, et cependant le froid est beaucoup plus considérable ; le contraire arrive si l’on mêle de l’esprit de vin avec de l’eau liquide. Je conçois que dans ces deux cas les parties du calorique accumulées dans l’esprit de vin s’insinuant et se combinant avec l’eau lui font prendre une température sensiblement plus élevée qu’elle n’était avant l’union des deux liquides ; mais je ne conçois pas également comment il se peut faire que dans le premier cas ces parties soient absorbées par l’eau au point d’opérer un refroidissement si considérable. Quelles sont les raisons de ce phénomène ?

5Haüy. C’est à la différence entre les deux états de l’eau, dans les expériences que vous venez de citer, qu’il faut attribuer celle que présente la manière dont la température du mélange varie, en s’abaissant d’une part, tandis qu’elle s’élève de l’autre. Lorsque vous mêlez de l’esprit de vin avec de l’eau à l’état de glace, cette dernière substance, en se fondant, absorbe une certaine quantité de chaleur, qui sera de 60 degrés, si toute la glace se résout en eau ; ce qui explique, comme vous voyez, pourquoi la température s’abaisse dans ce cas. Si au contraire l’eau avec laquelle on mêle l’esprit de vin est à l’état de liquidité, la température pourra s’élever, soit à raison de la différence entre les capacités de chaleur, soit parce qu’il se fait une combinaison des deux liquides, dont l’effet est de produire de la chaleur.

6Costa. L’hygromètre étant placé sous le récipient de la pompe pneumatique, si par quelques coups de piston, on diminue la densité de l’air, l’hygromètre se rapproche de la sécheresse ; cependant le contraire devrait arriver ; car l’eau tenue en dissolution se précipite et se porte sur le cheveu : elle devrait le déterminer à marquer l’humidité. Je vous prie de me faire connaître la cause de ce phénomène.

7Haüy. Je me rappelle effectivement d’avoir lu cette expérience dans Saussure ; mais j’aurais besoin d’y réfléchir un peu, avant d’en donner l’explication. Permettez qu’elle soit différée jusqu’à la prochaine conférence.

8Tedenat. Parmi les phénomènes de la nature, les plus familiers sont quelquefois ceux dont la cause est la plus ignorée. Je prends une carte terminée en forme de cercle, je la découpe en spirale dont les spires vont se terminer au centre ; je l’allonge en cône et je fais reposer son sommet sur l’extrémité d’une pointe, sur laquelle elle puisse tourner librement comme sur son axe. Si l’on expose cette petite spirale à la chaleur d’un poêle ou du feu on voit tourner la spirale avec plus de rapidité à mesure que la chaleur est plus grande, c’est une espèce de thermomètre. Je suis d’autant mieux fondé à vous demander la raison de ce phénomène que comme il est très familier aux personnes peu instruites dans la physique, elles seront tentées d’en demander la cause aux citoyens envoyés aux Écoles normales, comme autrefois on s’adressait à celles de Pythagore et de Platon pour y puiser les vrais principes des sciences.

9Haüy. Citoyen, pour expliquer le fait que vous venez d’exposer, il faut d’abord partir d’un principe qui est connu, et sur lequel nous entrerons par la suite dans quelques détails.

10C’est qu’il se forme toujours au-dessus d’un corps à l’état de combustion un courant d’air produit par la raréfaction de l’air environnant qui s’élève, et qui est aussitôt remplacé par un nouvel air. Cette colonne d’air ascendante est une espèce de vent, qui rencontre en dessous la partie plane de la spirale, laquelle est située obliquement, par rapport à la direction de ce courant ; ainsi sa force oblique se décompose en deux directions, l’une parallèle à la surface et dont l’effet est nul, l’autre perpendiculaire à la même surface, et qui sollicite la spirale dans le sens de son mouvement de rotation, le seul qu’elle puisse prendre. C’est en quelque sorte l’effet du moulin à vent déguisé sous l’apparence d’un petit amusement physique.

11Debarcq. Dans votre dernière leçon, vous dites que les hygromètres faits d’après la méthode de Saussure sont comparables en tous temps : mais pour que les hygromètres fussent comparables, il faudrait que l’humidité étant la même, l’allongement du cheveu fût aussi le même pour tous les hygromètres, et que l’humidité croissant, l’allongement du cheveu vînt pareillement à croître. Il me semble que le cheveu recevra plus ou moins d’humidité, suivant qu’il sera plus ou moins lessivé.

12Or, comment s’assurer que les cheveux sont également lessivés ?

13L’humidité étant la même, il peut se rencontrer dans l’air des vapeurs d’une nature particulière. Le cheveu s’allongera encore davantage, l’humidité étant la même ; il arrivera ensuite que l’humidité étant parvenue à un certain point, le cheveu au lieu de s’allonger, se raccourcira. Je vous prie de vouloir bien m’expliquer la cause de cet effet.

14Haüy. Les moyens que Saussure emploie pour lessiver convenablement les cheveux destinés à la construction des hygromètres, sont détaillés dans son ouvrage, de manière à pouvoir guider ceux qui voudront faire de ces instruments, d’après sa méthode. Nous n’avons pas dû nous occuper de ces détails de manipulation. Notre unique objet est l’exposition des principes qui peuvent servir à expliquer les phénomènes ; et ainsi nous supposons les cheveux bien préparés, et nous disons qu’alors les hygromètres doivent être comparables entre eux, parce que leur construction se rapporte à deux points fixes qui sont les mêmes pour tous ces instruments, savoir le terme de l’humidité extrême, et celui de l’extrême sécheresse ; il en est ici de l’hygromètre comme du thermomètre, qui a aussi ses deux points fixes, dont la distance étant divisée en un nombre constant de parties égales, donnera toujours le même degré, lorsque les circonstances seront les mêmes, et donnera des degrés proportionnels aux effets produits par la diversité des circonstances.

15Quant à l’action des exhalaisons particulières qui vous paraissent devoir modifier la marche de l’hygromètre, Saussure a prévenu l’objection, et s’est assuré, par diverses expériences, où il a employé des fluides aériformes et le fluide électrique, qu’aucun de ces fluides n’avait d’influence sur l’hygromètre, en sorte qu’il y a tout lieu de présumer que les variations de cet instrument, dépendent uniquement de l’humidité de l’air.

16Viard. Dans une de vos leçons, il est parlé de la chaleur ; voici un fait qui est relatif à cet objet, et que j’ai entendu citer. Les rayons du Soleil réfléchis par la Lune, ramassés au foyer d’une loupe, ne donnent aucune chaleur. Le fait est-il vrai ? Et quelle pourrait en être la cause. Comment les rayons du Soleil sont-ils ici affaiblis au point de ne produire aucune chaleur sensible ?

17Haüy. Le fait que vous veniez de citer, a été constaté par des expériences décisives. Mais on en conçoit la raison, d’après les observations de Bouguer, qui a trouvé que la lumière de la Lune était trois cent mille fois plus faible que celle du Soleil. Or, les meilleurs verres ardents n’augmentent qu’environ mille fois l’activité de la lumière ; d’où l’on voit que les rayons de la Lune rassemblés au foyer d’une lentille, n’ont que un degré de force qui n’est pas comparable à celle des rayons envoyés immédiatement par le Soleil, et ainsi on ne doit pas être surpris que les corps exposés à ce foyer n’éprouvent aucune chaleur sensible. Quant à l’affaiblissement de la lumière qui nous est renvoyée par la Lune, il provient de ce que cette planète absorbe une grande partie des rayons qu’elle reçoit du Soleil, et de ce que ceux qu’elle réfléchit sont beaucoup plus dispersés que dans le cas où ils viendraient directement du Soleil.

© Éditions Rue d’Ulm, 2006

Conditions d’utilisation : http://www.openedition.org/6540