UNITÉ DE CHALEUR

La notion de quantité de chaleur fut introduite dans la science par Black, vers 1763. Wilcke (1) le premier chercha à évaluer, d’après le poids de neige fondue, la quantité de chaleur qu'abandonne un corps en se refroidissant. Sa méthode fut reprise plus tard par Lavoisier et Laplace; plus récemment, elle a été perfectionnée par Bunsen.

Black est le fondateur de la calorimétrie. Parmi ses continuateurs, citons, en Angleterre, Irvine, Crawford, Andrews, Joule ; en France, Lavoisier et Laplace, Dulong et Petit, Regnault, Hirn, Favre et Silbermann, Marignac, Berthelot; en Suède, Wilcke; en Danemark, Thomsen; en Allemagne, Kopp, Neumann, Bunsen.

L'unité de chaleur universellement adoptée est la calorie ou chaleur spécifique de l’eau. Elle repose sur l’unité arbitraire de température ou degré centigrade, que rien ne rattache au système d’unités absolues, dont l'usage tend à s'introduire de plus en plus dans la science. C’est qu’à l’époque où les recherches précises ont commencé sur la chaleur, on ignorait les relations qu’elle présente avec les phénomèmes mécaniques ; on

(1) Mém. de l’Acad. suédoise, t. XXXIV, p. 95, 1712.

O0 ne put done faire choix que d'unités, sans doute, entièrement arbitraires, mais dont l’usage est maintenant si général, qu'il est bien difficile de songer à remplacer le système vulgaire, par le système absolu. L'unité absolue de chaleur serait la quantité de chaleur équivalente à un erg et aurait pour valeur en calories :

4,25 X 107 Il importe avant tout, qu’une unité soit bien définie. Or, toute chaleur spécifique est fonction de la température. On sait que pour porter de la température f à la température /', l'unité de masse d’un corps, il faut lui communiquer une quantité de chaleur exprimée par

g=matlsst) db b(U3 A + 0 (LA m6) à de d'où

LES TOR ET UENTE CEE CE

et, si {se rapproche indéfiniment de {, à la limite :

= 4 + 2bt + 80 +...

… est la Chaleur spécifique moyenne entre # et / et €, la chaleur spécifique élémentaire du corps, considéré à 4 Les propriétés de la fonction ce y (6)

sont telles que les valeurs numériques de la chaleur spécifique moyenne, entre { et {+1 et de la chaleur spécifique élémentaire à. / ne diffèrent pas dans les décimales utiles.

Cela posé, plusieurs physiciens (Bunsen, A. Schuller, V. Wartha (1), ont proposé pour unité de chaleur la

(1) Ber. d. Chem. Ges. X, 1298,

chaleur spécifique moyenne de l’eau entre 0° et 100°. Cette unité serait indépendante du choix de toute échelle thermométrique et facile à établir expérimentalement. Mais cette opinion n’a pas exclusivement prévalu. Généralement on s'accorde à définir la calorie la chaleur spécifique moyenne de l’eau entre 0° et 4, Cependant certains, par exemple Maxwel, adoptent l'intervalle de 4° à 5°, tandis que d’autres préfèrent l’intervalle de 15° à 16°, sous prétexte que c'est au voisinage de ces températures qu'ont lieu la plupart des mesures calorimétriques. Il y a donc lieu de distinguer la cälorie #oyenne de la calorie élémentaire. Malheureusement le rapport de ces deux unités n’est pas encore définitivement fixé, malgré les travaux de Regnault (1), Jamin et Amaury (2), Bosscha (3), V. Münchhausen, U. Wülner (4), Baumgartner, L. Pfaundler, ete. D’après les déterminations de Regnault, la calorie moyenne vaudrait 1,005 fois la calorie élémentaire. Il faudrait donc multiplier par ce coefficient les mesures faites avec la première unité, pour les exprimer en fonction de la seconde. D’après les expériences de Baumgartner, calculées par Pfaundler, le rapport des deux calories ne serait pas 1,005, mais bien 1,015.

Si les grandeurs à mesurer sont relativement petites, on prend pour unité de masse le gramme au lieu du kilogramme, et pour unité de chaleur la petite calorie (gramme-calorie), au lieu de la grande calorie (kilogramme-calorie).

(1) Mém. de l’Acad., t. XXI.

(2) Compt. rend., LXX, p. 661.

(3) Pogg. Anvr. Jubelbl.

(4) Wiedem. Ann. I, 592.