CALORIE.

CALORIE.

î 'ur 'jst-elle constante ou rarîe- t-elle avec, l'excipient em-ployé pour Vulihser? On peut démontrer qu’elle estconstante. En ctfct, la quantité de chaleur qui produitla dilatation d’un corps, produisaht une certaine quan-tité de travail (nous supposons nulle pour cette dé-monstration l’action moléculaire qui, comme nousl’avons dit, cause une consommation que restitue lerefroidissement, nous supposons qu’on agit sur un gazparfait), cette meme quantité de travail exercée en sensinverse pour comprimer le corps devra à son tourproduire le dégagement de la quantité de chaleur quil’a produit, et qui a fait prendre aux molécules les po-sitions d’écartement qu’on fait cesser par une actionmécanique.

Si donc, pour une meme quantité de chaleur, uncorps A donnait un travail mécanique supérieur à toutautre B, par une série d’opérations analogue à celleque nous avons décrite, l’emploi de ce travail méca-nique produit par le corps A, employé par des opéra-tions inverses a comprimer cet autre corps B, devraitfournir une quantité de chaleur supérieure à celle quia produit le travail initial, et capable par suite d’en-gendrer en étant communiquée au premier corps A,une quantité de travail supérieure à celle qu'a exigée lacompression*, c’est-à-dire d’engendrer en répétant lumême opération une source indétinie do chaleur et deforce par l’utilisation des excédants successifs, et celasans consommation d’aucun agent, un mouvementperpétuel, ce qui ne saurait être admis, un cHet sanscause, ce qui est absurde. On ne doit donc pas cher-cher à faire varier l’excipient dans l’espoir d’un béné-fice de travail, mais chercher seulement à utiliser lemieux possible le travail du calorique.

On doit donc poser comme loi générale r

La puissance motrice de la chaleur est indépendantedes agents mis en œuvre pour la réaliser, et a unmaximum théorique pour l’unité de chaleur.

Mais de même que la puissance théorique d’une chuted’eau ne peut être réalisée pratiquement, de même lupuissance théorique de la chaleur ne peut être commu-niquée entièrement à un récepteur. On en approcherad’autant plus que l’on disposera le récepteur de tellemanière qu’il ne s’y fasse aucun changement de tem-pérature qui-ne corresponde à un changement de vo-lume utilisé, ou, ce qui est la même chose autrementexprimée, qu’il n’y ait jamais de contact entre descorps de températures sensiblement différentes.

L’important principe que nous avons cherché à éta-blir ci-dessus, d’après M. S. Carnot, relativement autravail delà chaleur, peut, ce nous semble, être sinonvérifié aujourd’hui par les résultats des données expé-rimentales que fournit la physique actuelle, au moinsêtre rendu tellement probable qu’on ne doive pas hési-ter à l’admettre ; ce qui nqus paraît d’autant plus né-cessaire que nous croyons que c’est en partant de ceprincipe qu’on parviendra à établir la véritable théoriedes machines à feu, en apportant des corrections né-cessaires aux formules admises aujourd’hui pour calcu-ler le travail des machines à vapeur, et qui ne repré-sentent qu’avec une trop faible approximation lesrésultats de l’expérience.

Ce même principe de l’égalité de l’action de la cha-leur offre de plus futilité d’écarter tous les inutiles etcoûteux essais répétés encore chaque jour, pour rem-placer la vapeur d’eau par les vapeurs d’alcool, d’éther,l’acide carbonique liquéfié, le chloroforme, etc., et de.faire disparaître toutes les chimères fondées sur Rem-ploi de la vapeur d’eau à très haute pression, dont lesexpériences de Perkins ont déjà démontré pratique-ment l’inutilité.

La vérification de la loi établie ci-dessus consisteraità évaluer le travail produit à l’aide de tous les corps parune même quantité de chaleur, en opérant théorique-

ment, sans perte aucune, et à prouvorqueeettequantitéest constante. Ce calcul 11e peut être*fait d’une manièretout à fait satisfaisante : il faudrait, pour y parvenir,des expériences spéciales. Toutefois on peut, à l’aidedes évaluations des actions diverses de la chaleur surles corps, obtenir quelques approximations, et surtoutdes vérifications nombreuses de la constance du tra-vail produit.

Nous allons donc indiquer les meilleurs moyensd’utiliser la force motrice de la chaleur dans les diverscas, d’après les principes ci-dessus, tout en cherchant àvérifier la loi établie et à déterminer, s’il est possible,la valeur du maximum théorique du travail du à unecalorie.

Nous commencerons par les gaz qui présentent lecas le plus simple.

4° Gaz . J,e moyen d’employer la chaleur à l’aidedes gaz de la manière la plus avantageuse, consistedans le système d’opérations que nous avons décritLa grandeur de la dilatation des gaz, le grand volumequ’ils occupent sous un poids donné, rend leur emploidans la pratique bien inférieur à celui de la vapeurd'eau. Il faudrait presque nécessairement, pour s’enservir, commencer par les comprimer à l’aide d’unepompe à air sous une pression élevée, ce qui exigeraitune grande consommation de travail pour fournir uncorps bien moins avantageux que l’eau, que la vapeurliquéfiée.

Cherchons à évaluer le travail théorique du travailfourni par l’action de la chaleur sur les gaz, en calcu-lant les éléments des opérations décrites.

Air . Soit I kilogramme d’air à 0". occupant 0,77do mètre cube, à la pression 0"’,7G, ou 10,33') kil. parmètre carré; si 011 l’échauffe d’nn degré, il se dilatera,o pression constante, de 0,00307 de son volume, et letravail produit par cette dilatation sera :

0,00307 X 0,77 X 40330 = 29,19 kilogr. met.

Si on laisse détendre ensuite le gaz (en supposantque la pression extérieure diminue), jusqu’à ce qu’ilsoit revenu à sa température primitive (ou sait qu’ilfaut que l’air se dilate de 1/110 pour que sa tempéra-ture baisse de 1°), tout le travail dû à la chaleur auraété utilisé, puisque le gaz sera revenu à sa températureprimitive, et que la chaleur n’aura produit que deschangements de volumes continus par l’effet de chan-gements continus de température.

Le travail produit par cette utilisation de la chaleursera peu considérable; car ne pouvant naître qu’au-tant qu’on diminue la pression, puisque d’après laloi de Mariotte la pression varie en raison inverse

, , , 4 417 ,

des volumes, le volume devenant 1 -+-777: = 777:, la’ 110110

pression deviendra -j-py = 1 — La force élasti-

que correspondante à l’utilisation de la chaleur ne seraque 4/M7 delà pression atm., et le volume [Jjj X 9,77.Le travail pour cette détente sera donc :

rk x 0,77 x 103301 x ïï7 = 0,58 ‘

Le travail total produit est donc 29,19 -f- 0,38— 29,77 kil. met.

Ce travail est celui correspondant à la quantité dechaleur nécessaire pour échauffer 4 kil. d'air de 1°,quantité égale à 0,207 de calorie, d'après les expé-riences connues (qui sont malheureusement fort im-parfaites) ; le travail pour une calorie sera donc obtenu' parla proportion 0,207 • I :: 29,77: a*, d’oii.r=nlll kil.

| qui doit être la valeur théorique du travail d’une cu-■ loric.

oS