PRODUCTION DE LA. CHALEUR.

PRODUCTION DK LA CHALEUR.

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Mais l'équivalent du corps simple, la partie du tra-vail mécanique nécessaire pour détruire le composéqui appartient à chaque élément dans les combinai-sons est-elle constante? Analysons, en nous limitantaux combinaisons parfaitement normales (nous exami-nerons ci-après celles qui ne sont pas dans ce cas),comment les choses se passent lors d’une combinaison.

Considérons deux molécules, M, m, de masse diffé-rente qui se combinent et qui possèdent des forces d’at-traction différentes entre elles (quelle qu’en soit lacause ou la nature), dont les valeurs moyennes sontF, f. La molécule de masse M attirera chaque élémentde celle de masse m avec une puissance f. M (toute mo-lécule matérielle supportant de la même manière uneattraction, comme le prouve l’égalité d’action de lapesanteur sur tous les corps qui ne dépend que de leurmasse), et la molécule entière avec la force fSlm. Éga-lement la seconde agit sur la première avec une forceégale à F wM. Le travail de combinaison, générateurde chaleur, de forces vives, consiste dans le travail deces forces, agissant également sur chaque molécule lelong d’un certain chemin, c'est-à-dire est égal àf M m g -f- F wJIj'.

Le travail dû au corps dont la molécule est M, agis-sant sur l’unité de masse, ce que nous appellerons sonéquivalent mécanique est f^lg, et celui correspondantà la seconde est F mg'; la somme ci-dessus représentantl’équivalent mécanique du composé égale donc lasomme des équivalents mécaniques des deux corps élé-mentaires, respectivement multipliés par la masse dela molécule avec laquelle chacun se combine, les che-mins réellement parcourus étant proportionnels à l’iner-tie des masses résistantes.

La masse de l’équivalent de l’oxygène étant prisepour unité, on ne devra donc pas écrire, comme nousl’avons indiqué, O -}- a. = A, O -f- & — B, mais bienOp + « = A, Op’ + 6 = IL.., p, p' étant les massesdes équivalents chimiques des corps a, 6...

Les équivalents chimiques des corps étant connus,on obtiendra donc aisément le produit de l'équivalentmécanique d’un corps simple multiplié par la masse del’équivalent chimique du corps auquel il se combine, enopérant comme nous venons de le dire. Ce sont cesproduits que nous confondrons ici volontairement avecles équivalents mécaniques des éléments dont il est aiséde les déduire, sans qu'il puisse résulter d'erreurs pourles déductions que nous avons à tirer de cette manièred’analyser les équivalents mécaniques des composés.

Composés normaux. — Nous poserons, par exemple,pour la combinaison de l’eau :

Ô-f-2H = AQ

remplaçant A Q par la valeur déterminée plus hautT X '140 — (0 — i t II, il vient :

Ô4-rO-|-2ÏÏH-2MI = TxU0

et en général pour deux corps simples dont les équi-valents mécaniques sont A et B, et qui forment par leurcombinaison un corps dont l’équivalent mécaniqueest E, en dégageant la chaleur T, on peut poser :

Azba--j-lizb& = TX tiOz+ze

a, h, e étant des quantités analogues à tO, en quelquesorte les équivalents physiques des corps.

De semblables équations se vérifieront pour les com-binaisons régulières, normales.

Composés anormaux. — Dans beaucoup de combinai-sons, tantôt la cohésion moléculaii*e n’atteint pas le de-gré qu’elle pourrait atteindre, tantôt il se forme des co-hésions accessoires entre les molécules similaires. Toutse passe, relativement à la chaleur dégagée par lacombinaison : dans le premier cas, comme si de lachaleur restait emprisonnée dans le composé obtenu,relativement au composé normal avec lequel on les

confond; dans le second, comme si l’elfet inverseavait lien. Nous donnerons d’abord un exemple dusecond cas.

1 ° Par manque de chaleur. — En cherchant les quan-tités de chaleur dégagées, lors do leur combustion, parles carbures d’hydrogène dont la composition rentredans la formule générale H 2n C 2n , et dont les étatsphysiques sont à peu près semblables, MM. Favre etSilbermann ont trouvé les résultats suivants :

Amylène — 11,191

Paramylène (C-° II-O) — -11,303

Carbure bouillant à 180°. (C?- Il 22 ) — 1l,2f>2

Cetène (C M II»*) — 4 4,055

Metamylène (C 40 II 40 ) — 10.938

Ces nombres conduisent à cette loi : chaque fois queles éléments du carbure type (C 2 H 2 ) entrent une foisde plus dans la constitution d’un nouveau carbureisomère, la chaleur de combustion diminue de 0 e ,0378.

Ce remarquable résultat signifie évidemment qu’àmesure que la combinaison est plus éloignée du type leplus simple, auquel elle sc réduit par l’action d’une tem-pérature élevée, lorsque l’on détruit ce qui constitue cescorps, c’est-à-dire leur création particulière par l’actionlente des forces d’affinité agissant dans les délicats ap-pareils organiques, de telle sorte que les atomes compo-sés se sont non-seulement formés, mais encore soudésensemble, groupés en molécules, on consomme un tra-vail plus grand que celui qui existerait sans cette cause.La différence est la quantité de la chaleur nécessairepour rompre la cohésion de ce groupement. C’est cettequantité de chaleur qui ne se retrouve pas lorsque lacombustion des éléments en cause la séparation, et quiproduit la différence reconnue ici, qui équivaut à unediminution de chaleur relativement au corps considérécomme formé d’atomes non groupés en molécules, etest mesurée par la différence entre l’équivalent méca-nique réel qui augmente d’une quantité mesurée parla diminution de chaleur, et celui obtenu par la sommedes équivalents rtiécaniques des éléments. En réalité, iin’y a pas ici de composé anormal, mais cohésion physiquedans le groupe moléculaire, correspondant à une quan-tité de chaleur latente absorbée lors de la décomposi-tion, en sus du phénomène chimique de combinaison.

il'' Par excès de chaleur. — Dans ce cas, dans lescombinaisons qui forment une classe de corps pro-bablement très-nombreux, comprenant surtout descorps qui prennent naissance comme accessoires d’au-tres réactions, c’est l’effet inverse’ du précédent qui estproduit, et leur combustion paraît dégager plus dechaleur que celle qui répondrait aux équivalents mé-caniques de leurs éléments. C’est ce que montre no-tamment la série des acides gras, dont la combustiondégage plus de chaleur, pour un meme poids, que lescorps plus stables dont la composition est représentéepar une formule semblable.

On peut de tout point comparer ces composés entremolécules différentes au soufre mon foiTné par desmolécules semblables que la force d’attraction n’a pasamené à l’état solide, lorsque le chemin g n’a pas étécomplètement parcouru. Comme dans ce cas où la co-hésion entre molécules similaires étant incomplète rela-tivement à celle des molécules du soufre dur, le corpsne peut passer à cet état sans dégager de la chaleurlatente, comme dans tout passage de l’état liquide àl’état solide; de meme, dans le cas actuel, relativementà un composé ayant les mêmes éléments et supposé so-lide, il doit être considéré comme renfermant de lachaleur latente emmagasinée; ce qui revient au mêmeque de dire plus exactement que de la chaleur se déga-gera lorsque le corps passera réellement à l’état solide.

Une analyse attentive conduit donc à considérer cetordre de phénomènes comme résultant do la nature