La chandelle graduée inventée au IXème siècle, aurait paraît-il, été inventé pour Alfred le Grand qui était un roi très pieux. Il s’en servait la nuit pour connaître les heures de prières.
Son usage, très répandu dans la France médiévale, faisait le bonheur des insomniaques.
Sa fonction principale était bien sûr d’indiquer l’heure mais elle avait l’avantage d’éclairer ; ce qui fait d’elle le premier instrument de mesure du temps utilisable de manière autonome dans le noir absolu.
Avant l’invention des la bougie graduée une méthode semblable était utilisée : on comptait le nombre de bougie d’une taille spécifique brulées.
Le principe de la chandelle graduée est applicable à n’importe quel objet combustible, il consiste à mesurer la vitesse à laquelle une flamme pouvait brûler le combustible.
En Chine, les horloges à combustion de bâtons d’encens étaient très répandues.
La bougie à huile joue également le même rôle, les graduations sont gravées dans le réservoir.
En l’occurrence nous avons pris l’exemple de la chandelle qui était à l’époque conçue pour durer quatre heures.
La bougie était graduée sur le côté.
Au fur et à mesure, la bougie se consumait et indiquait ainsi le passage des périodes.
La cire utilisée pour la réalisation des bougies à l’époque était une cire d’abeille. La cire d’abeille est un mélange d’esters et d’alcools dont la formule est la suivante:
Mais la bougie graduée peut bien sûr être faite de n’importe quelle cire.
La bougie est constituée d’une mèche autour de laquelle se trouve un corps cylindrique fait de cire.
La température de fusion de la cire étant d’environ 80°C, une fois la mèche allumée, la cire va fusionner et imbiber la mèche par capillarité.
Au contact de la flamme, la cire composée de divers alcanes (corps, composé uniquement de carbone et d’hydrogène, saturé), va engendrer une réaction de combustion.
Nous avons gradué une bougie à intervalles réguliers de 1cm et nous allons mesurer le temps que met la bougie à atteindre chaque graduation afin de comprendre si la vitesse de la réaction est constante.
Bien entendu, le temps que met la bougie à atteindre les graduations de 1cm dépend du diamètre du cylindre.
Voici les résultats de l’expérience :
Nous pouvons remarquer que la vitesse de la réaction est à peu près constante puisqu’elle met 2min50 à consumer 1cm. La bougie va donc décroître à vitesse constante au cours du temps.
Ainsi, une bougie graduée à intervalle régulier peut servir de repère temporel.
Cela reste en effet très imprécis, en particulier pour de longues durées. De plus, la bougie est à usage unique mais elle reste tout de même pratique pour l’époque.
