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une température plus basse, tout aussi bien qu'un moulin à eau ne travaille si l'eau n'y coule d'un point à un point inférieur. 11 établit les conditions que doit remplir une machine thermique idéale, où l'on tirerait de la chaleur la plus grande valeur possible sous forme de travail. On peut d'ailleurs construire de bien des manières cette machine idéale, et la découverte de Garnot est dans l'idée que la quantité de travail que Von peut conserver, pour une unité de chaleur, ne dépend pas de la façon de construire une machine idéale, mais qu'elle est exclusivement déterminée par les températures entre lesquelles la chaleur passe. Cela résultait des considérations suivantes.

Une machine idéale doit être réversible, c'est-àdire qu'elle doit fonctionner aussi bien dans le sens direct de la transformation de la chaleur en travail que dans le sens inverse de la transformation de travail en chaleur. Soient maintenant deux machines idéales fonctionnant entre les mômes températures î admettons que la machine A produise plus de travail que la machine B avec la même quantité de chaleur : faisons maintenant fonctionner A dans le sens direct, et mettons B en marche dans le sens inverse, avec le travail obtenu de A. Puisque B produit moins de travail pour la même quantité de chaleur, elle donnera plus de chaleur pour un travail égal et l'on devra finalement trouver plus de chaleur, à une température plus élevée que ce qui avait été primitivement donné. Or, expérimentalement, il ny a pas dans la nature de moyen qui puisse amener la chaleur à s'élever à une température plus haute, s'il n'intervient un changement étranger. En conséquence, il est impossible d'établir l'ensemble de machines qui devait réaliser ce fail. Ainsi la machine B ne peut

avoir la propriété de produire moins de travail que A, avec une égale quantité de chaleur.

Mais aussi, la réciproque n'est pas possible, car alors on n'aurait besoin que de coupler deux machines en sens inverse du premier cas et l'on aboutirait à la môme conclusion. Puisqu'ainsi B ne peut produire ni plus ni moins de travail que A, les deux machines doivent donner une quanliîé égale de travail, ce qu'il fallait démontrer.

On reconnaît l'analogie qu'il y a entre la marche de cette démonstration et celle qui s'applique à la loi de conservation. Puisque, pour avoir à notre volonté de l'énergie, nous ne pouvons la faire sortir de rien, il faut que les rapports de transformation entre ses différentes espèces soient déterminés et invariables : tel est le premier principe. Puisque l'énergie en repos ne se donne pas à notre guise dans les conditions où elle pourrait produire du travail, il faut que les capacités de travail des machines aient des valeurs déterminées et invariables. Si nous pouvions, par exemple, amener la chaleur à monter d'elle-même, nous serions du même coup en état de réaliser un mouvement perpétuel, ce qui nous fournirait continuellement du travail sans rien dépenser. Seulement ce mouvement perpétuel ne créerait pas du travail de rien : il le ferait sortir d'une énergie en repos. Cette espèce de mouvement est expérimentalement impossible, et c'est cette impossibilité qu'énonce le second principe.

En apparence, ce principe « se comprend de soimême » ; mais on ne sait pas estimer toute la richesse d'idées qu'il peut donner, si on l'applique à la découverte de rapports simples, non encore mis en lumière : tout ce que nous pouvons dire ici, c'est que ces conséquences forment essentiellement le

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contenu d'une science très d('»veloppéc, qu'on appelle la Thermodynamique, et qui se rapporte aux transformations de la chaleur en d'autres espèces de l'énergie. Il suffit encore de faire ressortir que l'application de cette loi n'est pas, comme le ferait croire l'expression adoptée, limitée uniquement aux transformations de la chaleur. Il s'agit en réalité d'un principe qui trouve à s'applicfuer à toutes les espèces de l'énergie. Car dans toutes, il y a une propriété qui correspond à ce qu'est la température dans le domaine de la chaleur ; et suivant que cette propriété se trouve en quantités égales ou inégales, l'énergie en question restera en repos ou sera prête à se transformer. Cette propriété s'appelle V Intensité de l'énergie considérée. Par exemple, c'est pour le travail la force, ou pour l'énergie de volume la pression. Si l'intensité est égale dans les éléments d'un ensemble, l'énergie reste en repos, et ne se remet plus d'elle-même en mouvement.

Il y a une autre façon de se représenter ces rela" lions : c'est de distinguer une énergie libre et une énergie en repos. wSi nous avons une quantité de chaleur dont la température dépasse celle de son milieu, elle ne peut s'employer à produire du travail que jusqu'au moment où la température est tombée au niveau de celle du milieu. Bien qu'alors de l'énergie soit encore donnée — et en abondance — il n'en est plus donné qui soit susceptible de transformalion, c'est-à-dire libre. Mais, puisque les différences de température ont, aussi bien que les autres différences d'intensité, une tendance constante à diminuer, la provision d'énergie libre s'amoindrit sans cesse sur la terre, — et c'est elle pourtant qui seule représente une valeur. Comme en effet tout ce qui arrive repose sur des transformations d'éner-

gie, et que ces transformations ne sont possibles que pour Vénergie libre, celle-ci est en conséquence la condition de tout ce qui arrive.