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PRODUCTION DE LA CHALEUR.

PRODUCTION DE LA CHALEUR.

exactement au résultat obtenu par Lavoisier pour lamatière pondérable. Je citerai ici les paroles de ce grandhomme, qui s'appliquent également aux deux ordres derecherches. « Je puis considérer, dit-il, les matièresmises enjeu et le résultat obtenu comme une équationalgébrique; et en supposant successivement chacun deséléments de c-tte équation inconnus , j'en puis tirer unevaleur et rectifier ainsi l'expérience jwr le calcul et lecalcul par l'expérience. J’ai souvent profité de cette mé-thode pour corriger les premiers résultats de mes expé-riences et pour me guider dans lés précautions à prendrepour les recommencer. »

Nous passerons en revue les phénomènes divers deconsommation et de production de chaleur ou de tra-vail mécanique équivalent en les divisant en deuxséries :

1° Ceux d’ordre physique, qui se rapportent à l’étatdes corps sans modification de leurs molécules ; c’estd’eux seuls, et dans certains cas seulement, que tenaitcompte la théorie de Lavoisier .

2° Ceux d’ordre chimique, c’est-à-dire dans lesquelsse produisent des modifications atomiques, dans les-quels l'intervention des forces d’affinité détermine descombinaisons.

1 ° PHÉNOMÈNES PHYSIQUES.

Les phénomènes physiques qui accompagnent lesréactions chimiques ont été traités dans des articles spé-ciaux. Je rapporterai ici seulement quelques-uns desrésultats principaux auxquels cette étude a conduit,quant à leur interprétation au point de vue dyna-mique.

Chaleurs latentes de fusion des solides. — Le nombrede calories qui mesure la chaleur latente des solides, ladifférence entre les quantités de chaleur de ces solideset celle des liquides en provenant à mémo température,multiplié par l’équivalent mécanique de la chaleur,par \ ÎO, représente une différence de forces vives égaleau nombre des kilogrammétres, au travail qui seraitconsommé pour la rupture des cohésions moléculairesqui réunissent toutes les molécules élémentaires de l’u-nité de poids du corps pour former un corps solide. Leseffets mécaniques correspondent là d’une manière in-contestable à la consommation de la chaleur.

Si le corps n’est pas revenu à l’état solide, s’il restepâteux, dans un état semblable à celui du soufre mou,il se comporte comme s’il conservait une partie de sachaleur latente de fusion; cette quantité est la cause del’état particulier d’agrégation qu’il présente, et mesureles effets qui lui appartiennent. Ainsi, en réalité, le soufremou est autant liquide que solide, ses molécules ne sontpas réunies par toute la cohésion qui constitue ce dernieréfat.Ce qui le prouve bien, c’est que lorsqu’on le chauffeà une température voisine du point de liquéfaction dusoufre, il reprend, en dehors des conditions de temps,l’état solide, en dégageant la chaleur latente qui ré-pond à la cohésion qu’il prend alors.

Chaleurs latentes de vaporisation des liquides. — Lenombre de calories qui mesure la chaleur latente devaporisation donne la mesure de tout le travail exté-rieur que peut produire, sans changement de tempéra-ture ni de pression, par un accroissement de volume,l’unité de poids du liquide converti en vapeur.

Liquéfaction des gaz. — Le travail nécessaire pourliquéfier un gaz, à une température constante, peutêtre calculé d’après les pressions de ce gaz pour diversvolumes, avec une approximation très-grande danspresque tous les cas, d’après la loi de Mariotte. (Yoy.liquéfaction dus gaz.) Cette quantité, divisée par l’é-quivalent mécanique de la chaleur, fournit pour l’unitéde poids le nombre de calories qu’il faudrait enleverau gaz pour le liquéfier par abaissement de tempéra-ture. Ce sont des effets identiques qui peuvent être

produits par les deux puissances que nous cherchons àmettre on équation et qui prouvent bien leur homogé-néité. Ainsi le travail nécessaire pour liquéfier un litrede gaz sulfureux étant 34 kil. mét., sa chaleur latentesera, en divisant par 140, pour cette quantité pesant0,243, et pour 1*, 0,092. On a trouvé par expé-rience directe 0,094.

Observation. — Si l’on fait entrer dans une mêmeéquation les quantités de travail qui correspondent à lafusion des solides et celles qui se rapportent à la liqué-faction des gaz, on devra leur donner des signes con-traires. En effet, celle relative à la fusion des solidescorrespond à la destruction d’une cohésion moléculairepréexistante, qui peut être mesurée par un travail mé-canique, à l’aide d’une consommation de chaleur ; etcelle relative à la liquéfaction des gaz par un travailmécanique, au dégagement de la chaleur qui a anté-rieurement été la cause de l’état gazeux. L’état liquide,intermédiaire entre les deux autres, ne peut prendrenaissance que par une consommation de chaleur dansle premier cas, et un dégagement clans le second. Cesquantités sont donc bien de sens opposé, comme lesquantités de travail qui leur sont équivalentes, de signescontraires.

Chaleurs spécifiques. — Au moyen de l’emploi deschaleurs latentes de fusion permettant de tenir compte,de la quantité de travail qui est consommée pour rom-pre la cohésion des molécules des corps solides, et decelui du travail de compression nécessaire pour pro-duire la liquéfaction des gaz, on voit que Ton peut con-sidérer les actions mutuelles des corps, au moyen d’une-évaluation préalable de quantités de travail convena-bles, comme se produisant entre corps liquides. Ontient ainsi un compte exact des différences des forcesvives des molécules, de la constitution physique ducorps répondant à un emmagasinement ou une con-sommation de travail ou de chaleur. L’évaluation desphénomènes physiques serait ainsi complète, si la fu-sion des solides ou la liquéfaction des gaz (ce qui à larigueur pourrait avoir lieu le plus souvent dans ce der-nier cas en employant une compression suffisante) seproduisaient toujours à une même température.

Cela n’étant pas, il faut ramener les corps à unemême température, en tenant compte des quantités dechaleur consommées par Réchauffement ou le refroi-dissement des corps, à l’aide de leurs chaleurs spéci-fique?. Ainsi, si l’on prend zéro pour point de départ,tous les liquides obtenus par fusion devront être ra-menés fictivement à zéro en multipliant leurs chaleursspécifiques par le nombre de degrés qui mesure la tem-pérature du point de fusion du corps considéré.

Ce mode de raisonner suppose démontrés les prin-cipes importants, déjà établis à l’article chaleursspécifiques, mais sur lequel il importe de revenir ici,car de son exactitude dépend celle de la théorie capi-tale qu’il s’agit d’établir. On peut ainsi les formulerpour des corps simples, ceux dont les molécules chimi-ques ne peuvent éprouver d’action intérieure (ce quipeut conduire à vérifier si un corps est réellementsimple).

1° La chaleur spécifique d’un corps à l’état liquideest celle qui appartient à la molécule chimique ducorps.

2° La chaleur spécifique d’un gaz, qui se constate parla quantité de chaleur qu'il communique à un liquidefroid, est celle du liquide que produirait sa liquéfac-tion, celle de la molécule chimique, diminuée de lachaleur correspondant au travail produit parla dilata-tion du gaz sous pression constante, effet spécial dela chaleur pour cette constitution de la matière qui metsous forme d’action mécanique partie de l’action calo-rifique pour un gaz ou, ce qui revient au même si letravail mécanique est impossible, engendre une aug-