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lion. Tous les corps, quelque soit leur étal, peuvent devenir des sources de chaleur ; il suflit pour cela de les soumettre à certaines actions mécaniques. Un gaz par la compression, de l’eau agitée dans un vase, une barre de fer sous le martean, l’axe d’une roue qui frotte sur ses coussinets, représentent autant de sources calorifiques, rarement utilisables, il est vrai ; mais dans lesquelles le dégagement de chaleur est tout aussi régulier que celui des sources ordinaires.

V.t-2. D'une manière générale, les frottements, les chocs, et en un mot, les résistances passives qui consomment en pure (wrte, dans les machines, une portion notable du travail moteur,, engendrent, de la chaleur. Il était important de mesurer avec exactitude, dans des conditions expérimentales bien définies, ces deux quantités : chaleur et travail mécanique, qui sont en corrélation intime, et dont l’une se montre quand l’autre parait s'anéantir. Parmi les nombreux essais tentés dans le but d’effectuer cette comparaison, nous décrirons seulement ici une expérience de M. Joule qui nous semble offrir une grande netteté.

A'.Kt. Chaleur dégagée dana le frottement. — Expérience de M. Joule.

— La chaleur dégagée dans le cours de cette expérience provient du frottement des couches d’eau soit entre elles, soit surtout contre les parois du vase qui contient le liquide. Le nombre de calories mis en liberté s'estime alors par la connaissance préalable du poids d’eati employé et par la mesure directe de l’élévation de température qu’elle éprouve. D’un autre côté, le travail mécanique, consommé par le frottement, se mesure directement par la chute d’un poids qui met l’appareil en mouvement.

Voici maintenant quelques détails sur Indisposition des expériences. Un

arbre vertical en laiton (fit/. 2<Hi) porte seize palettes />, />. île même métal

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qui, au uionient où l’axe les entraîne, se meuvent entre des vannes horizontales qui sont lixes. Cet entrainement des lames métalliques a lieu dans l’intérieur d’un vase cylindrique, et c’est au sein même de ce liquide dans lequel les palettes sont immergées, que se produit le phénomène complexe du frottement des couches, par l’agitation qui a lieu. La rotation est communiquée à l’arbre, comme l’indique la figure, par l’intermédiaire du rouleau Bit, à l’aide de cordons G et G' qui s’enroulent sur les deux poulies d’égal diamètre 1* et P'. Le mouvement des poulies a lui-même pour cause la chute des poids en plomb U, U' qui en descendant font tourner «les treuils T, T' avec lesquels les axes des poulies sont intimement liés. Pour diminuer le frottement, ces axes A et A' sont portés par les circonférences de deux roues croisées comme nous l'avons déjà indiqué (59) pour la machine d’Atwood.

494. Calcul de l’expérience. — Par le frottement de l’eau agitée dans le vase, la température de celte eau s’élevait; et la quantité de chaleur produite était facile à évaluer : elle s’obtenait en multipliant l’élévation de température par le poids de l’eau. Bien entendu, on avait soin de tenir compte de la chaleur absorbée par le vase, les palettes, etc., et de colle qui était enlevée par le milieu environnant.

Quant au travail absorbé par le frottement, voici sou évaluation : Le travail moteur est (Q + Q')H, H représentant la hauteur de chute. Si les fioids Q et Q' étaient arrivés à terre avec une vitesse nulle, tout le travail moteur aurait été détruit, en compensation de la chaleur produite. Mais il n’en est pas ainsi : et il faut retrancher du travail moteur total celui qui correspond à la vitesse finale ». Pour cela on calcule de quelle hauteur A devraient top 1 ber les poids Q et Q' supposés libres, pour acquérir une vitesse égale à v et (Q Q')A représente alors la portion du travail moteur total, qui n’a pas été détruite par le frottement.

Une autre correction doit être faite : une portion du travail moteur a été évidemment consommée par la raideur des cordons, par leur frottement sur les poulies et par celui des axes des poulies sur leurs supports : ce travail n’a «contribué en rien à la variation de température du calorimètre. On en tenait compte par le moyen suivant : Le rouleau BB' était séparé de l’arbre <|ui portait les palettes, et après qu’on avait écarté le vase Y, ce rouleau était soutenu vertical par une pièce distincte, de sorte qu’il fût toujours mobile autour de son axe vertical, les poulies supportant les mêmes poids Q, mais l’enroulement des cordons étant tel que l’un des poids descendait pendant que l’aulremontaitcomniedans une machine d’Atwood. On cherchait, par tâtonnement, quel poids ft. il fallait ajouter à l’un des poids Q, pour que le mouvement du système devint uniforme. Le produit de ce poids par la hauteur de chute donnait le nombre de kiloaram mètres correspondant à' cette portion de travail perdu.

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4<( i bit. Krultali — M. Joule h déduit du ses expériences, après avoir lait les corrections voulues, le nombre 430. "24 pour représenter en kilo— grammètres le travail absorbé par le frottement, lorsqu’une unité de chaleur était produite. Kn substituant le mercure à l’eau dans le calorimètre, il a trouvé un nombre très-voisin du précédent: 432,40. (les deux résultats, on le voit, peuvent être considérés comme identiques.

405. Équivalent m^ranique de In ehaleur. — On est dollC naturellement conduit à se poser cette question : la relation qui unit le travail mécanique détruit et la chaleur dégagée est-elle indépendante de la nature des substances qui servent d’intermédiaire pour opérer cette transformation, dont nous venons de constater la réalité? Trouve-t-on toujours une équivalence absolue entre le travail détruit et la chaleur créée, entre la chaleur anéantie et le travail mécanique effectué ? A ces questions, voici ce que l’on peut répondre : Outre les expériences relatives au frottement qui sont simples, claires ,et exactes, d’autres ont élé faites qui s’accordent à donner toujours ce travail de 430 kilogrammètres comme correspondant à une unité de chaleur. Dans l’électricité, nous aurons occasion d’en citer de nouvelles qui ont été exécutées par M. Favre dans des conditions trèsdifférentes de celles qui viennent d’ôtre définies. Pour le moment, nous devons nous borner à celles que nous avons fait connaître.

Mais dès à présent il importe de ne pas s’y tromper, il faut bien connaître ce qu’on doit entendre par celle éipiivaleuco : l’expérience de M. Joule est excellente dans ce but. Dans cette expérience, les substances employées: l’eau, les poids, n’ont été soumises à aucun changement moléculaire, l’eau à cause de sa constitution, qui rend indifférente la position relative de ses molécules, malgré les actions auxquelles elle a élé soumise, s’est retrouvée à la lin telle qu’elle était au début. L’équivalence mécanique ne peut avoir lieu qu’à ces conditions : quand les conditions sont uutres. il tant tenir compte du travail produit par les modifications imprimées aux corps. Ainsi, en laissant tomber un poids d’une hauteur connue sur une masse de plomb, vienl-ou à écraser celte masse? de la chaleur se dégage, mais cette chaleur ne doit pas être mise eu équivalence avec tout le travail mécanique représenté par le poids qui tombe : les molécules écrasées, déplacées, les vibrations des supjsirls ont absorbé une partie du travail, et de ce travail absorbé il faut tenir compte, tin doit faire ces corrections avant de comparer la ehaleur dégagée et le travail produit.

CH AI. Kl H KA YONNANTK.