CIIALEUK DÉGAGÉE PAR LES ACTIONS MÉCA MOLES

suit contre les parois solides. Li rotation est communiquée à l’arbre, comme l'indique la figure, par la traction qu’exercent les deux cordons f. et (7, qui, après s’ètre enroulés d'une manière convenable sur le rouleau vertical 11 B', viennent se fixer sur les gorges creuses de deux poulies d'égal diamètre PP'. Le mouvement des poulies a lui-même pour cause la chute des poids en plomb Q,Q'qui, en descendant, font tourner des 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.

482. Calcul de l'expérience. — Par le frottement qui s’exerçait entre les molécules de l’eau agitée dans le vase, et par le frottement de cette eau contre les lames métalliques, la température du liquide s'élevait; et la quantité de chaleur produite était facile à évaluer, car il suffisait de multiplier l’élévation de température observée parle poids total de l’eau. On avait soin, bien entendu, de tenir compte de la chaleur absorbée par le vase, les palettes, etc., et de celle qui était enlevée par le milieu environnant. En un mot, on se trouvait ici eu présence du problème ordinaire de la calorimétrie que nous avons résidu, à propos des chaleurs spécifiques et des chaleurs latentes.

Huant au travail absorbé par le frottement, voici son évaluation : le travail moteur total serait exprimé par (Q -f- U') II, H représentant la hauteur de chute, si les poids Q et Q' étaient arrivés à terre avec une vitesse nulle. Mais il n’en est pas ainsi : les poids arrivent à terre avec une certaine vitesse acquise v, et il faut évidemment retrancher du travai moteur total celui qui correspond à cette vitesse finale. Pour cela on calcule de quelle hauteur li devraient tomber les poids Q et U' supposés libres, pour acquérir une vitesse égale iiv et (Q -+- t)') Il mesura alors la portion du travail moteur total, qui n’a pas été détruite par le frottement.

Une autre collection 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 Bit' était séparé de l’arbre qui portait les palettes, et après qu’on avait écarté le vase V, ce rouleau était soutenu par une pièce distincte, de sorte qu’il fût toujours mobile autour de son axe vertical. Les poulies supportaient les mêmes poids Q ; mais cette fois, l’enroulement des cordons était tel que l’un des

Cil A LEUR.

poids descendit pendant que l'autre montait, comme dans une machine d’Atwood. On cherchait alors par tâtonnement quel poids p il fallait ajouter à l’un des poids Q, pour que dans ces conditions, le mouvement du système devint uniforme. Le produit de ce poids additionnel par la hauteur de chute donnait le nombre de kilogrammètres correspondant à cette portion de travail perdu.

M. Joule a déduit de ses expériences, après avoir fait les corrections voulues, le nombre 424 pour représenter, en kilogrammètres, le travail absorbé par le frottement des couches d’eau, lorsqu’une unité de chaleur était produite dans le calorimètre, ou, si l’on veut, pour exprimer le rapport du travail mécanique dépensé â la chaleur dégagée. En substituant le mercure à l’eau dans le calorimètre, il a trouvé un nombre trèsvoisin du précédent : 425. Enfin, en remplaçant la roue â palettes par un anneau de fer qui frottait sur un disque fixe, au sein d'une niasse d’eau, M. Joule a obtenu le nombre 426. Ces trois résultats, on le voit, peuvent être considérés comme identiques.

485. Ii(«itnimi mécanique de lu chaleur. — On est donc 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? En d’autres termes, Irouve-t-on toujours, quels que soient les corps sur lesquels on opère, une même expression numérique du rapport qui existe entre le travail détruit et la chaleur créée, ou bien entre la chaleur anéantie et le travail mécanique effectué? Enfin, le nombre 425 doit-il être considéré comme représentant, dans tous les cas, l 'équivalent mécanique de la chaleur ? A ces questions, voici ce que l'on peut répondre : Outre les expériences de M. Joule relatives aux frottements des molécules liquides, expériences qui sont simples, claires et exactes, des déterminations de l'équivalent mécanique ont été faites en se servant d’un procédé tout à fait différent, par M. Ilirn, ingénieur civil à Colmar, et elles ont conduit au nombre 415 que M. Favre avait déjà obtenu dans des expériences sur le frottement de l'acier. M. Joule a, d’autre part, employé les gaz comprimés pour effectuer un travail connu, et en mesurant le refroidissement qui s'opérait alors dans leur masse, il a obtenu le nombre 441 comme expression numérique du rapport du travail créé à la chaleur anéantie. Enfin, dans l’étude de l’électricité, nous aurons occasion de citer de curieux essais tentés par M. Favre dans des conditions très-différentes de celles qui viennent d’être définies, et (pii fournissent le nom-