2i3 ÉQUIVALENT DE LA CHALEUR.

pressentir, en ce qui concerne la mesure de la quantitéde chaleur développée, ont cependant conduit l'auteurà la conclusion suivante :

« La quantité absolue de chaleur développée par lefrottement médiat est directement et uniquement pro-portionnelle au travail mécanique du frottement. Lerapport entre cette qualité de chaleur exprimée en ca-lories et le travail mécanique du frottement exprimé enkilogrammes élevés à I mètre de hauteur est à peu prèségal à 0)0027, quelles que soient la vitesse et la tempé-rature des corps frottants et la substance lubrifiante.En d’autres termes, le frottement donne lien, dans tousles cas, à un dégagement de chaleur capable d’éleverd’un degré centigrade la température d’autant de kilo-grammes d’eau liquide que le travail mécanique de cefrottement mesuré à la balance contient de fois 370 ki-logrammes élevés à 1 mètre de hauteur verticale. »

Après avoir décrit des expériences très-variées, quil’ont conduit à retrouver constamment ce résultat, l’au-teur ajoute :

« Ce rapport 0,0027 ne s’applique qu’au cas où lefrottement ne produit aucune altération ni dans la ma-tière lubrifiante, ni dans l’état des surfaces frottantes.Lorsque le coussinet et le tambour étant séchés et lubri-fiés par l'air, il y tombait des poussières, etc., ou bien,lorsque, étant graissés, l'huile contenait des impuretéssolides ( poussière, plâtre, etc. ), le rapport de la cha-leur développée au travail absorbé changeait complète-ment et devenait beaucoup jdus grand que 0,0027, sur-tout lorsque l’appareil marchait à sec et s’usait parplaces. »

Cette seconde partie des expériences de M. Hirn, quile menait à des résultats qui lui paraissaient devoir êtreerronés parce qu’ils s’écartaient des chiffres admis,pendant lesquelles sc produisaient des grippements,des effets de désagrégation partielle plus ou moins con-sidérables, mélangés dans une proportion variable avecles effets de simple frottement, ne lui a pas donné etne pouvait donner des résultats d’une netteté compa-rable à la première, mais a mis hors de doute l’infério-rité parfaitement certaine de l’équivalent de la chaleur,qui serait déterminé par les frottements immédiats descorps solides, accompagnés d’usure, sur celle obtenueà l’aide de frottements médiats, avec l’interpositionde corps lubrifiants.

Les chiffres les plus probables de cette série corres-pondent aux cas où les poids placés sur la balance ontété un peu notables, le frottement immédiat ayantalors une certaine régularité, et des secousses, des en-traînements ne rendant pas les observations pres-que impossibles. Les chiffres que trouve M. Hirn pourdes poids de 40S r et de 80s* - sont 0,007 et 0,008, cor-respondant aux valeurs 125 et 145 de l’équivalent mé-canique, mais avec peu de concordance dans les résul-tats. Toutefois ils démontrent encore une fois combienle chiffre 430 est exagéré.

Ainsi donc, si la netteté des chiffres de la premièrepartie des expériences de M. Ilirn semble donner assezde valeur à sa détermination et confirmer le chiffre deM. Joule, la suite de ces expériences fort multipliéesprouve tout le contraire.

Tandis que les chiffres conservent une grande régu-larité tant qu’il s’agit d’huiles, de matières lubrifiantes,ils deviennent tellement différents lorsqu’il s’agit defrottements produits dans d'autres conditions, de frot-tements avec usure notamment, que, malgré son désirévident de retrouver le chiffre que ses premières déter-minations lui faisaient considérer comme exact, enprésence de chiffres bien moindres, il est forcé de con-clure que l’équivalent mécanique de la chaleur n’estsans doute pas un nombre constant. Nul besoin, lors-que la cause du phénomène est aussi simple que nousl'avons dit, de discuter une conclusion si peu probable,

ÉQUIVALENT DE LA CHALEUR.

qui serait la négation de la loi de Mayer, et se rappro-cherait de la conception de la multiplication de la cha-leur ou du travail, si, appliquant le travail à un certaincorps pour lui faire produire de la chaleur, il était pos-sible, en appliquant le travail qu’elle peut produire àun antre corps, de retrouver une quantité de chaleurplus grande que la chaleur initiale. Il faut nécessaire-ment admettre, d’après cela, que dans cés expériencesle chiffre le plus faible trouvé dans un cas est le plusvoisin du chiffre exact.

Il n’est donc pas douteux que l’expérimentation dufrottement, dans les conditions dans lesquelles il estproduit dans les expériences de M. Hirn sur les huiles,conduit à une valeur trop forte de l’équivalent méca-nique de la chaleur.

11 est très-certain qu’il n’est pas de circonstance plusdéfavorable pour mesurer la quantité de chaleur déga-gée par un travail mécanique que le frottement, avecintervention de liquides, de substances lubrifiantesinterposées entre des surfaces parfaitement dressées.En effet, ces substances ont pour effet de réduire à très-peu de chose le frottement, de remplacer l’usure pou-vant se produire entre des surfaces de contact (etdégager de suite, par l’effet de la désagrégation molécu-laire, un effet calorique proportionnel au travail), parle roulement de sphères liquides qui n’adhèrent quepar la force minime qui les réunit par leur viscosité.Aussi voit-on qu’il faut, dans l’appareil de M. Hirn,prolonger les expériences dont nous venons de parler,faire faire au tambour quinze çents ou deux mille tourspour rendre le nombre de calories appréciable.

Ce roulement des molécules liquides, qui avait étél’objet de l’expérimentation de M. Joule, c’est essen-tiellement l’action moléculaire la moins énergique qu’ilsoit possible d’imaginer, et par suite celle qui exigele plus grand développement de force motrice pour pro-duire un effet calorifique. Rien d’étonnant à ce que laperte due aux vibrations des supports ec aux commu-nications avec le sol, au dégagement notamment dol’électricité sûrement engendrée bien que disparueaussitôt, s’écoulant à travers les corps conducteurs quiservent de supports, que les mouvements de l’air pourdes rotations de 45 à 90 tours par seconde réduisentl’effet utile de transformation du travail en chaleur, à30 ou 35 p. 100 du travail mécanique dépensé.

Le frottement des corps solides entre eux paraît, aucontraire, donner des chiffres inférieurs à ceux déter-minés par expérimentation sur les fluides et plus voi-sins de la vérité. Ce résultat n’avait pas échappé àRumford , qui a fait le premier des expériences sur laproduction de la chaleur par le frottement et qui avaitparfaitement reconnu que ce n’était qu’autant qu il yavait grippement, usure du métal, que la productionde la chaleur était notable, comme le prouve l’expé-rience des axes de rotation. Il obtint ainsi de grandesquantités de chaleur sans pouvoir déterminer tous leséléments de la question. Mais n’est-il pas un procédéplus sûr que celui des frottements, des grippements ir-réguliers entre des surfaces de corps solides? C’est cequ’il nous reste à examiner; c’est sur ce point qu’ontporté nos expériences.

3. Mesure de la chaleur produite par une quantité de travail

déterminé agissant sur un corps solide. — Expériences

nouvelles.

X.es corps solides conviennent parfaitement pour ladétermination de l’équivalent calorifique du travailmécanique, parce qu’une action mécanique exercée sureux peut être dirigée de manière à altérer leur cohé-sion moléculaire, changer d’une manière définitivel’écartement des molécules et, par suite, être en tota-lité transformée en chaleur. C’est la voie nouvelle quej’ai suivie en employant des actions qui correspondent