‹ Cours professés à l'Ecole des mines de ParisChapitre 36 sur 63 · DE LA CHALEUR COMME FORCE MOTRICE · texte numérisé non relu

DE LA CHALEUR COMME FORCE MOTRICE

force vive accumulée dans les corps, sous forme de vibrations de de leurs molécules, vibrations qui se propagent de proche en proche dans Tespace et dans les corps environnants par l'intermédiaire de réther.

On se bornera à remarquer que cette théorie explique parfaitement le phénomène du frottement, avec lequel le mécanicien doit compter dans toutes les machines. Ce phénomène a été pendant longtemps considéré d'une manière exclusivement empirique. Le frottement était une force purement résistante, incapable de tirer une machine de son état de repos, ne se manifestant que lorsqu'il y a mouvement ou tendance au mouvement, et s'exerçant toujours en sens contraire du mouvement qui a lieu ou qui tend à avoir lieu.

Une telle force ne pouvait être regardée que comme une fiction mathématique, une représentation provisoire d'un phénomène ignoré.

II n'était pas admissible, par exemple, qu'on vît les tourillons d'un arbre de la machine tournant indéfiniment sur leurs coussinets, détruire une quantité indéfiniment croissante du travail moteur imprimé à la machine, sans qu'on retrouvât l'équivalent ou la contre-partie de cette destruction dans l'altération des surfaces frottantes.

Tout s'explique parfaitement et simplement dans la théorie mécanique de la chaleur.

D'abord le frottement au départ résulte simplement de ce que les molécules des deux surfaces en contact se sont plus ou moins engrenées les unes dans les autres, et que le premier déplacement est une sorte d'arrachement de ces surfaces.

Quant au frottement pendant le mouvement, il résulte de ce que les molécules qui se succèdent au contact s'appprochent et s'éloignent les unes des autres, en mettant en jeu par ces variations de distance les forces moléculaires, et amenant ainsi des mouvements vibratoires de la nature de ceux qui produisent les phénomènes calorifiques.

Le frottement de deux corps donne donc lieu à un dégagement de chaleur qui se propage dans les corps environnants, et pai' conséquent à une dépense de travail moteur.

Cette chaleur n'est pas toujours sensible; mais tout le monde sait qu'elle le devient souvent, quand des circonstances accidentelles augmentent le frottement normal, et qu'elle peut aller jusqu'à porter les surfaces frottantes à de très-hautes températures, môme à l'incandescence.

Nous dirons donc que dans le frottement de pièces de machines on doit considérer deux choses :

1** Un phénomène à^usure des deux surfaces, qui s'altèrent à la longue, mais d'autant moins rapidement qu'elles ont été mieux polies ou dressées et qu'elles sont entretenues mieux graissées;

2** Un phénomène vibratoire, correspondant à la création d'une certaine quantité de force vive, représentée soit par des vibrations sensibles, soit par des vibrations calorifiques, lesquelles se perdent par voie de transmission aux corps et aux milieux ambiants, et dont le maintien accuse une dépense permanente de travail. (Voir n® 26.)

Nous ajouterons que le second phénomène, dans une machine bien entretenue, a, en général, le rôle prépondérant.

(418) La tliéorie mécanique résumée dans le principe de Meyer. repose sur Tidée qui assimile la chaleur à de la force vive.

Cette idée, qui semble, dès le premier abord, plus philosophique et plus satisfaisante pour l'esprit, que celle qui sert de base à la théorie de l'émission,- avait cependant besoin d'être sanctionnée par l'expérience.

C'est à cette vérification expérimentale que M. Joule s'est spécialement consacré, dans des travaux restés justement célèbres.

M. Joule a cherché, et est parfaitement parvenu à réaliser, un appareil sur lequel il produit un travail moteur facile à mesurer avec précision. Ce travail est appliqué à des corps dans des conditions telles qu'il n'y a aucune déformation permanente exercée sur eux, et qu'ils se retrouvent à la fin de l'opération dans le même état qu'au commencement.

Dès lors on doit retrouver en chaleur dégagée l'équivalent du travail produit.

(419) Une première expérience a consistée faire mouvoir sous

Page 1