CALORIE.

CALORIE.

changements «le volume certaines résistances et de dé-▼elop[»cr ainsi une certaine puissance motrice. Le che-min parcouru, la dilatation en raison de lu tempéra-ture, ot l'effort que le corps échauffé exercerait contredes obstacles qui s’opposeraient à la dilatation, telssont les deux facteurs du travail mécanique produitpar la chaleur communiqué à un corps. Ainsi un corpssolide, une barre métallique alternativement chaufféeet refroidie, augmente ou diminue de longueur et peutmouvoir des corps placés à ses extrémités. Un liquidealternativement chauffé et refroidi peut vaincre les ob-stacles plus ou moins grands opposés à sa dilatation.Un fluide aérifonne produira dans les memes condi-tions des mouvements de grande étendue. Tous ceschangements supposent des alternatives de chaleur et defroid, c’est-à-dire la disposition d’un corps chaud pourtransmettre la chaleur à un corps froid.

Puisque le passage de la chaleur d’un corps chaud àun corps froid est une source de travail par la dilatationqui en résulte, tout passage de chaleur qui ne sera pasaccompagné de dilatation utilisée, tout passage direct dela source de chaleur au réfrigérant diminuera d’autantl’utilisation de partie du maximum théorique du travailde la chaleur, et le travail utile n’en sera qu’une frac-tion d’autant moindre.

On peut donc établir comme base fondamentale dubon emploi de la chaleur, qu’il ne se fusse dans les corpsemployés pour réaliser la puissance qu’elle engendre au-cun changement de température qui ne corresponde à unchangement utilisé de volume.

Ceci va devenir très clair en employant la chaleursur un gaz parfait, de telle sorte que toute la puissancede la chaleur soit évidemment utilisée.

Soit A (fig. 358) une source de chaleur, un corps tou-jours maintenu à une tempé-rature T, comme la chaudièred’une machine à vapeur; B,nti corps maintenu toujours,a une température T’ moin-dre que T; abvd un cylin-dre renfermant un gaz àl’aide d’un piston mobile.

On sait que si on comprimece gaz, sa température s’é-lève; si au contraire on ledilate, la température s’a-baisse. Quelles que soientles lois suivant lesquelless’opère ce phénomène, onpourra, à l’aide de compres-sions et de dilatations, fairevarier la température d’un gaz, comme on en fait va-rier la pression pour un volume fixe en variant la tem-pérature.

Cela posé, figurons-nous la suite des opérations quivont être décrites.

1° Contact du corps A avec le gaz, avec la paroi dela capacité ahcd, que nous supposons transmettre fa-cilement le calorique. Le gaz prend la température ducorps A

v 2° Le piston s'élève graduellement et vient prendrela position ef. Le contact a toujours lieu entre le corps Aet le gaz, qui se trouve ainsi maintenu à une tempéra-ture constante pendant la raréfaction. Le corps Afournit le calorique nécessaire pour maintenir la con-stance de température.

3“ Le corps A .est éloigné et le gaz ne se trouve plusen contact avec aucun corps capable de lui fournir ducalorique; le piston continue cependant à se mouvoir,et passe de la position ef à la position g h. Le gaz seraréfie sans recevoir de calorique, et sa températures’abaisse. Imaginons que cette augmentation de vo-lume soit suffisante pour que la température du gaz

devienne égale à celle du corps B ; à ce moment le pis-ton s’arrête et occupe la position g h.

4° Le gaz est mis en contact avec le corps 15 ; lepiston est, par la moindre compression, ramené de laposition g h à la position ed, et reste cependant à unetempérature constante, à cause de son contact»avec lecorps B, auquel il cède son calorique.

5° Le corps B est écarté, et l’on comprime le gazqui, se trouve alors isolé, sa température s’élève-.La compression est continuée jusqu'à ce qu’il ait prisla température du corps A. Le piston passe alors de laposition cd à la position Uc.

6° Le gaz est remis en contact avec le corps A ; lepiston retourne de la position IU à la position ef ; latempérature demeure invariable.

7" La période décrite sous le n° 3 se renouvelle,puis successivement les périodes 4, 5, G, — 3, 4,5,6,et ainsi de suite.

Dans ces diverses opérations, le piston éprouve uneffort plus ou moins grand de la part du gaz renfermédans le cylindre; la force élastique de ce gaz varie,sans qu’il y ait jamais contact entre les corps de tem-pérature différente, tant à cause des changements devolume que des changements de température; maisl'on doit remarquer qu’à volume qgal, c’est-à-dire pourdes positions semblables du piston, la température sctrouve plus élevée pendant les mouvements de dilata-tion que pendant les mouvements de compression. Pen-dant les premiers, la force élastique du gaz est doncplus grande, et par conséquent la quantité de travailproduit par les mouvements de dilatation est plus con-sidérable que celle consommée pour produire les mou-vements de compression Ainsi, l’on obtiendra un excé-dant de puissance motrice dont on pourra disposerpour des usages quelconques. Un gaz nous a doncservi à constituer une machine à feu; nous l’avonsmême employé de la manière la plus avantageuse pos-sible, car il ne s’est fait aucun rétablissement inutiled’équilibre dans le calorique.

Toutes les opérations ci-dessus décrites peuvent êtreexécutées dans un sens et un ordre inverses.

Imaginons qu’après la sixième période, c’est-à-direle piston étant arrivé à la position ef, on le fasse reve-nir à la position l />, et qu'en même temps on maintiennele gaz en contact avec le corps A ; le calorique fournipar ce corps pendant la sixième période retournera àsa source, c’est-à-dire au corps A, et les choses sctrouveront dans l’état où elles étaient à hi fin de la pé-riode cinquième. Si maintenant on écarte le corps A etque l’on fasse mouvoir le piston de Ik en cd, la tem-pérature de l’air décroîtra d’autant «Je degrés qu’elles’est accrue pendant la période cinquième, et deviendracelle du corps B. L’on peut continuer une série d’opé-rations inverses de celles que nous avons d’abord dé-crites, c'est-à-dire porter le piston en g/i, le gaz étanten contact avec B, etc. Il suflit de se placer dans lesmêmes circonstances et d’exécuter dans chaque pé-riode un mouvement de dilatation au lieu d’un mou-vement de compression, et réciproquement.

Le résultat des premières opérations avait été la pro-duction d’une certaine quantité de travail et le trans-port du calorique du corps A au corps B, du corps leplus chaud au corps le plus froid ; le résultat des opé-rations inverses (pendant lesquelles les pressions résis-tantes sont les mêmes que les pressions motrices dansles premières) est la consommation du travail produitet le retour du calorique du corps B au corps A, ducorps le plus froid au corps le plus chaud ; de sorte queces deux séries d’opérations s’aunullent, se neutralisenten quelque sorte l’une l’autre.

Nous pouvons maintenant nous poser la questionsuivante : ‘ .

3° La puissance motrice d’une même quantité de c/io-