ÉQUIVALENT DE LA CHALEUR. ÉQUIVALENT DE LA CHALEUR. 243

combustion parfait, confirme donc pleinement le chiffreauquel je parviens par (.Vautres voies. On ne sauraitadmettre un chiffre plus fort, et surtout un chiffre doubleou triple sans déclarer, contre toute probabilité, le corpshumain une machine très-imparfaite pour convertir lachaleur en travail.

M. Ilirn a cherché à apprécier la quantité de chaleurqui disparaît lorsque Von effectue un travail mécanique,qu’on surmonte une résistance avec une roue à marcher.II est arrivé ainsi à une moyenne de 60 à 70 km. parcalorie, mais en ne tenant pas compte du travail desoulèvement des membres qui forme une partie notabledu travail total et conduirait, avec cette correction, àun chiffre peu éloigné de notre chiffre définitif, eu égardau peu de précision possible dans une semblable expé-rience , à cause de l’ignorance où nous sommes de lamanière dont nous devons évaluer les actions inté-rieures.

RÉSUMÉ.

Si nous récapitulons les déterminations de l’équiva-lent mécanique de la chaleur obtenues erî calculant letravail produit par l’application aux corps, dans leursdivers états, de l’unité de chaleur, nous trouvons lesrésultats suivants, que nous diviserons en deux caté-gories. La première comprend celles qui ont le plus devaleur, qui sont obtenues à l’aide des données expéri-mentales les plus certaines ; la seconde celles obtenuesà l’aide d’éléments mal déterminés, dont on ne peutdéduire qu’une approximation.

Valeurs de l’Equivalent de la chaleur.

t re Catégorie. 2 e Catégorie.

Gaz. 4*25 » » kilog.mèi.

Solides.4 36 à 444

v j (Par calcul). » 4 49

' apeur | Expér. de M. Hirn. 123 à 204

Nous devons remarquer que les déterminations ci-dessus (au moins celles relatives aux gaz et à la vapeurd’eau), si elles résultaient d’expériences directes, de-vraient pécher en moins, par la raison qu’elles répon-dent à des expériences où la quantité de chaleur seraitbien certaine, mais pour laquelle le travail correspon •dant serait diminué de résistances passives, ne sauraitêtre entièrement constaté. Nous allons chercher s’il neserait pas possible de trouver un autre mode d’expéri-mentation dans lequel l’erreur fût en sens inverse, pourla resserrer entre deux limites. Pour le moment, nousconclurons de ce qui précède, comme une valeur un peusupérieure à celle de l’équivalent mécanique de la cha-leur constatée, le chiffre 440, obtenu en augmentantassez sensiblement celui résultant des meilleures déter-minations théoriqufes.

§ III. Détermination de l’équivalent mécanique

PAR MÉTHODE INVERSE, CALCUL DE LA CHALEUR

PRODUITE PAR UNE QUANTITÉ DE TRAVAIL DE-

TERMINEE.

La mesure du travail que peut produire l’unité dechaleur est le mode qui se présente le plus naturelle-ment à l’esprit, pour calculer la valeur de l’équivalentmécanique de la chaleur. Mais, en y réfléchissant unpeu, on voit qu’il doit exister une méthode inverse,ou, si l’on aime mieux, que Von peut se proposer derechercher Véquivalent calorifique du travail mécanique ,de mesurer le résultat de la transformation du travailen chaleur, au lieu de celle delà chaleur en travail.

Le problème de déterminer la chaleur produite parun travail semble devoir simplement conduire à re-prendre inversement les expériences ou les applicationsdes données expérimentales exposées ci-dessus, et parsuite ne fournir aucun résultat. Cela est évident pourles calculs que Von voudrait faire à l’aide des donnéesde la physique; aussi ne nous proposerons-nous pas de

reprendre ces calculs, mais bien de passer en revue lesexpériences directes qui ont pu être tentées dans cettevoie, plus simple évidemment en ce qu’elle n’exige pasla réalisation de véritables machines à feu, comme celaest nécessaire pour faire des expériences, des déter-minations directes dans la première voie. Il ne s’agitplus que de simples expériences de mécanique dont lesrésultats doivent être interprétés à l’aide du thermo-mètre, devais rapporter les expériences connues depuislongtemps, et terminerai par la description de cellesque j’ai tentées; j’exposerai les raisons qui m’ont faitpréférer la voie que j’ai suivie, et qui est fort différente,on le verra, de celle adoptée par mes devanciers.

II faut remarquer aussi que si des expériences directesdans la première voie doivent pécher en moins, c’est-à-dire que la chaleur communiquée étant connue, l’équi-valent mécanique de la chaleur, exprimé en kilogram-mètres, doit être trop faible de tous les kilogrammètresqui n’auront pu être enregistrés ; au contraire, dans lavoie que nous allons suivre, on aura sûrement deschiffres trop forts, puisqu'on part d’un nombre certainde kilogrammètres, et qu’on ne pourra reconnaître,par des observations thermométriques, qu’une partiede la chaPur dégagée.

4 . Mesure de la chaleur produite par un travail déterminéappliquée à un gaz.

Nous ne connaissons pas d’expériences satisfaisantesfaites sur les gaz. M. Joule paraît en avoir tenté encomprimant de l’air dans une pompe métallique plon-gée dans un calorimètre à eau ; nous n’avons pas ren-contré un détail suffisant de ces expériences pour lesbien analyser, mais nous ne doutons pas que le chiffre444 obtenu ne résulte de la lenteur de la propagationde la chaleur dans la masse liquide, élément importantque nous rencontrerons ci-après.

Le mode d’opérer consisterait évidemment à com-primer un gaz, en employant à cet effet une quantitéde travail déterminée, puis, observant l’accroissementde température (l’expérience bien connue du briquetpneumatique constate cet échauffement), à en déduirela quantité de chaleur dégagée à l’aide de la connais-sance de la chaleur spécifique du gaz et des substancesen contact avec lui. C’est ce qu’ont fait MM. Favreet Silbcrmann, en employant un thermomètre métal-lique de Bréguet, qui convient très-bien pour indiquerles moindres variations de température, mais est défec-tueux pour indiquer les quantités de chaleur, sa masseétant plus grande que celle du gaz. Il est regrettablequ’ils n’aient pas tenté de calculer approximativementles quantités de la chaleur, connaissant la niasse duthermomètre.

Ce mode d’expérimentation, excellent en ce sens quele travail de la compression vient contre-balancer desactions purement extérieures, est d’un emploi difficiledans la pratique. La masse sur laquelle on peut expéri-menter est si faible, les frottements des pistons qu’ilfaudrait employer pour comprimer le gaz produisentdes quantités de chaleur tellement comparables à cellequ'il s’agit de mesurer, que l’observation peut difficile -ment donner quelque résultat satisfaisant.

Nous admettons donc, jusqu'à la découverte d’unnouveau mode de disposition de l’expérience, que nousn’entrevoyons pas, que ce n’est que par des détermina-tions indirectes des éléments de la question, par l’em-ploi des coefficients de dilatation, d’accroissement depression, résultant des expérimentations les plus déli-cates de la physique, que l’on peut calculer avec quel-que approximation le résultat mécanique de l’action dela chaleur sur les gaz et inversement. C’est ce que nousavons tenté précédemment ; nous n’avons pas à y re-venir.