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câuse que ce soit, par une action chimique, telle que la combustion ou par toute autre. Nous verrons bientôt que ce principe est applicable à toute machine mise en mouvement par la chaleur.
« D’après ce principe, à ne suffit pas, pour donner naissance à la puissance motrice, de se procurer de la chaleur. Il faut encore se procurer du froid; sans lui, la chaleur serait inutile. Et, en effet, si l’on ne rencontrait autour de soi que des corps aussi chauds que nos foyers, comment parviendrait-on à condenser la vapeur? Où la placerait-on une fois qu'elle aurait pris naissance? Il ne faudrait pas croire que l’on püt, ainsi que cela se pratique dans certaines machines, le rejeter dans l'atmosphère : l'atmosphère ne la recevrait pas. « Partout où il existe une différence de température, partout où il peut y avoir rétablissement d'équilibre du calorique, il peut y avoir production de puissance motrice. La vapeur d'eau est un moyen de réaliser cette puissance, mais elle n’est pas le seul ». À
Bien que l'énergie calorifique d’un système ait son équivalent en énergie mécanique, la transformation intégrale ne peut être réalisée que d'énergie mécanique à chaleur et non de chaleur à énergie mécanique. Carnot nous explique que cela tient à une condition de l'énergie calorifique et que cette condition est la température. Un corps tient emmagasinée une certaine quantité d'énergie calorifique. Celle-ci peut être l'énergie libre de Helmholtz transformée en une forme dite supérieure d'énergie, c’est-à-dire d'énergie utilisable, dans la mesure où le corps est plus chaud. Si le corps est froid, on ne pourra en convertir qu'une faible quantité en énergie utilisable.
Pratiquement, on retrouve appliquées ces données dans toute machine thermique. La transformation de la chaleur en travail suppose deux systèmes de températures inégales, l’un chaud, l’autre froid, une chaudière et un condenseur. Une certaine quantité de chaleur de la chaudière est transférée au condenseur. La partie d’énergie qui n’est pas transférée à celui-ci change en travail utilisable. Elle dépend donc de la chute de température du niveau supérieur au niveau inférieur. Ge reliquat ne correspond, comme nous l'avons vu, qu’ à un quart au plus de la chaleur employée. Le principe de Carnot formule ainsi que partout où il existe une différence de température, il peut y avoir production de puissance : motrice. Réciproquement partout où l’on peut consommer de cette puissance, il est possible, affirme Carnot, d'occasionner une rupture d'équilibre dans lé calorique. Et si l’on veut résumer les résultats d'ensemble auxquels conduit le principe de Carnot, on reconnaît que lorsque de la chaleur produit du travail, la quantité de travail qu'il est possible d'obtenir est d’abord proportionnelle à cette quantité de chaleur et elle dépend ensuite du degré de température de la source calorifique.
Ce principe a été généralisé comme suit: pour qu'un système puisse se transformer spontanément, il faut que des différences de niveaux énergétiques existent dans ce système. Ce principe indique donc la condition nécessaire pour qu’un changement puisse s’effectuer. Mais cette condition n’est pas toulours suffisante.
Ce ne fut qu'en 1859, que Clausius et Thomson achevèrent l’œuvre de Carnot en fixant, pour des températures données, le rendement de l'unité de chaleur d’une machine thermique quelconque. Mais qu'est devenue la partie d'énergie non utilisée; elle est transférée au condenseur? Helmholtz l’a appelée énergie libre. D'autres physiciens ont dit d'elle qu’elle était dégradée, en entendant par là qu’elle n'était plus utilisable pour un travail extérieur par la machine envisagée. On ne pourrait l'utiliser que dans une nouvelle machine, où la chaudière aurait la température du condenseur et son condenseur propre, un niveau plus bas de température. De telle façon que la quantité d'énergie mécanique utilisable va en diminuant progressivement, à supposer qu’on la recueille dans une série de machines et l’on peut dire conséquemment que son utilisation exige des conditions de plus en plus irréalisables.
L'énergie dégradée a ainsi théoriquement conservé sa loue d'équivalence, mais pratiquement elle n’est plus convertible. Elle ne l’est que moyennant l'intervention d’une autre énergie qui doit être dégradée au profit de la première.
De ceci 1l résulte qu'il existe parmi les diverses variétés d’énergie, des formes supérieures, telles l'énergie mécanique, l'énergie électrique, l'énergie chimique, et des formes inférieures, telle la chaleur. Celle-ci représente pour les physiciens anglais une forme dégradée d'énergie. Qu'est-ce à dire? S’il est vrai que la quantité de travail que nous pouvons recueillir aux dépens de l'énergie calorifique empruntée à un corps est proportionnelle à sa température, nous pouvons en conclure que nous faisons une utilisation de la chaleur d'autant meilleure que nous la puisons à une température plus élevée. Mais, comme nous venons de voir, cette utilisation est incomplète. Cela provient de ce qu'une partie de la chaleur est transférée à une source froide. Cette chaleur, nous ne pouvons l’utiliser, elle est perdue pour notre usage, elle est moins parfaite que les autres formes d'énergie : nous disons qu’elle est dégradée. À l'inverse de l'énergie calorifique, l'énergie mécanique, par exemple, peut toujours se transformer en énergie mécanique d’une autre forme d'une manière intégrale : nous disons qu'elle est de qualité supérieure à l'énergie calorifique. Remarquons que ce classement en formes supérieures d'énergies et. en. formes inférieures d'énergie provient surtout de RrÉROCARAROUS d’ordre technique.
Mais la dégradation d'énergie n ‘est pas une particularité propre
à l'énergie mécanique. Elle est vraie, à des degrés divers, de toutes les formes d'énergie. En tant que principe, on peut étendre sa portée et la rendre très générale, comme l’a fait Thomson. Il nous indique dans quel sens s’accomplissent les phénomènes naturels : tout phénomène naturel n’est rien moins qu'une transformation énergétique et il y a dégradation d'énergie à l’occasion de chaque transformation, c'est-à-dire production d’une forme d'énergie inférieure, l'énergie calorifique. Cette énergie devient de moins en moins transformable. Si l’on étend, comme l’a fait Thomson, cette conséquence à l’ensemble des phénomènes de l'Univers, on devra admettre que la quantité totale de l'énergie se dégrade progressivement, se dissipe de plus en plus, les formes supérieures se ramenant à une forme inférieure, la chaleur, jusqu'au moment où il ne se passera plus rien, c’est-à-dire, pour employer les expressions de Clausius, qui le premier fut préoccupé de cette question, que «l’entropie de l’univers tend vers un maximum ». L'évolution physique du monde se ferait donc dans un sens déterminé. Ce moment atteint, ce serait la fin du monde, l’état d’équilibre absolu irrémédiable avec l'uniformité de l'énergie dans l’uniformité de l'Univers. ù
Si nous revenons maintenant à l'énergie chimique, dont le rôle est si capital dans la vie des êtres organisés, nous constatons que les phénomènes chimiques se produisent, tout comme ceux de l'énergie mécanique et électrique, en raison d’une transformation d'énergie de qualité supérieure, l'énergie chimique devenant une forme inférieure, la chaleur. Et cette notion de dégradation de l'énergie est d’une grande importance en chimie et en biologie où elle est à même d'apporter beaucoup de clarté dans l'explication de certains phénomènes. L’application du principe de la dégradation de l’énergie chimique conduit notamment à la reconnaissance du principe de Berthelot modifié, qui nous indique dans œuel sens se produisent les réactions chimiques.
Berthelot l’a ainsi énoncé : « Tout changemerft chimique accompli sans l'intervention d’une énergie étrangère tend vers la production du corps ou du système de corps qui dégage le plus de chaleur. »
Ce principe fut primitivement fort attaqué, quoique Berthelot l'eût toujours considéré comme le plus intéressant des principes auxquels aient abouti ses travaux. En fait, les réactions chimiques qui s'accomplissent d’elles-mêmes avec dégagement de chaleur sans intervention d'énergie étrangère, comme la lumière, l'électricité, s’observent couramment, mais on constate de plus que les cas de réactions chimiques, avec développement du minimum de chaleur, sont de
beaucoup les plus fréquents. Pour que ce principe soit exact il suffirait de remplacer l’idée « le plus de chaleur » par le « travail maximum » ou mieux par la « puissance motrice. maxima ».
Si donc nous interprétons ces faits à la lumière des principes de l’'Energétique et sans qu’il soit nécessaire, en raison du point de vue que nous avons adopté, de pousser leur étude ici plus à fond, nous y trouvons, avec certaines restrictions, une confirmation de plus du principe de la dégradation de l'énergie, qui donne du principe du travail maximum une interprétation claire et des plus explicites.
L'énergie chimique dans laquelle se résolvent les systèmes de corps susceptibles de se combiner est une énergie, comme nous l'avons vu, de qualité supérieure, de l'énergie libre. Dans tout phénomène chimique, il y a transformation de cette énergie en énergie calorifique. Cette transformation est destructive d'énergie libre, donc spontanée.
Une réaction chimique qui restaure de l'énergie supérieure ne peut, par contre, être produite qu'à l'intervention d’une autre énergie de œualité supérieure,-ou moyennant une dégradation d'énergie au . moins équivalente. Ainsi se trouve justifiée la notion de l’intervention de l’énergie étrangère du principe de Berthelot, dans l'espèce, de la lumière, de l'électricité, etc. Sans l'intérvention de toute énergie étrangère, le principe de dégradation de l’énergie chimique veut donc, en conclusion, que le changement tende vers la production du corps ou du système de corps qui dégage le plus de chaleur. |
Nous pouvons nous arrêter ici. Nous avons tenté de présenter, dans un cadre aussi étroit que possible, les vérités et les principes qu'il est indispensable de connaître, de leur point de vue général, pour les développements qui vont suivre. Et nous espérons que, quoique très imparfaites, très incomplètes, ces notions suffiront pour mieux comprendre la théorie de l’Energétique sociale. =: Les principes de l'Energétique trouvent leur application dans tous les phénomènes de la vie animale. Leur connaissance est donc indispensable au biologiste et au psychologiste.
Partant de ce point de vue, Brunhes (1) écrit : « Le grand fait qui domine toute la physiologie moderne est que, pris isolément, tous les phénomènes physico-chimiques dont l'être vivant est le théâtre obéissent aux lois ordinaires de la physique et de la chimie. C’est cette idée-qui inspirait Berthelot lorsqu'il poursuivait la synthèse chimique des composés organiques. L'étude des solutions colloïdales qui a pris, depuis l'invention des ultramicroscopes, une si grand importance, FAR pus, étroitement encore les “chepess de matière et d'éner-
| (1) B. BRUNHES. Lôc. cit., D. 114. Voir p. 183.
gie et les liquides artificiels, examinés, comme on disait jadis, ën vitro, et les échanges entre les liquides des cellules vivantes.
» On peut donc présumer, avant toute démonstration de détail, que les principes qui dominent la physique et la chimie ne seront pas mis en défaut par les faits que présente le monde vivant. Telles sont les lois de la conservation de la matière et celles de la conservation de l'énergie ». : : ve
Dès maintenant, on voit dans quel sens on peut tirer parti des sciences physico-chimiques et spécialement des principes de l’Energétique, en biologie et subséquemment en sociologie, pour l’intelligence des grands traits du mécanisme de la vie et de la vie sociale. Ils sont indispensables à la compréhension de l’Energétique de Solvay, dont nous allons exposer les principes et dans laquelle interviennent les interprétations qu’elle donne relativement à l'énergie mécanique et chimique, de leurs rapports réciproques, celles auxquelles donnént lieu les rapports de l'énergie calorifique avec l’énergie chimique, puis au rôle joué par la chaleur. Très spécialement, le principe de la conservation de l'énergie, celui de l’'équivalence des transformations, la loi de dégradation de l'énergie, le principe du travail maximum, sont susceptibles d’y projeter une grande clarté lorsqu'il s'agira d’expliquer la succession des phénomènes.
Indépendamment du concours que nous apportent ici les prin- Cipes que nous venons d'exposer dans une étude d'ensemble, ils permettront de mieux faire comprendre certaines fonctions et propriétés particulières, pour ne citer que la nutrition, l'instinct, etc., et qui sont du domaine de la physiologie et de la psychologie. Venant compléter la théorie énergétique de Solvay, envisagée au point de vue de l’individu aussi bien que de la société, elles permettent, dès maintenant, d'entreprendre la synthèse non seulement de la société telle qu'elle est, mais de ce qu’elle doit être pour rester conforme aux lois de Ia nature.