MÉCANIQUE POUR LES PROGRÈS ULTÉRIEURS DE LA PHYSIQUE

Pour que l'étude d'un phénomène puisse nous conduire à la connaissance exacte de l'équivalent mécanique, il faut, avons-nous dit : l^'Que toutes les pertes accessoires, soit de chaleur, soit de travail.

puissent être rigoureusement évaluées. Ceci concerne l'expérimentateur, son plus ou moins d'habileté, et puis les corrections indispensables dans toute expérience de physique. Lorsqu'on songe à toutes les difficultés qui entourent lés recherches qui touchent à la fois à la mécanique et à la physique, lorsqu'on remarque que les conditions qui conduisent à de l'exactitude, au point de vue de l'une de ces sciences, sont au contraire défavorables au point de vue de l'autre science; lorsqu'on remarque, par exemple, que la solidité des appareils, indispensable pour la mesure exacte de grandes forces produites ou dépensées, rend précisément difficiles les corrections qui concernent les pertes de calorique de ces appareils, on a tout lieu, pour le moment, d'être satisfait du peu de différence qui existe entre les chiffires cités.

i9 Mais ces conditions personnelles étant remplies, il faut en outre : ou que le corps soumis à l'étude ne change pas d'état, n'éprouve aucune modification interne qui puisse amener une consommation de travail ou de chaleur ; ou que ce corps, après avoir subi toutes les iQodificationsqu'on voudra, reviennerigoureusementà sonétat initial, et décrive ainsi un ^cycle fermé (ein Kreis^Process) .

Supposons maintenant que la valeur de l'Équivalent soit connue, non à un bO°^ près, comme elle l'est aujourd'hui, maisàune fraction extrêmement petite près , conune cela est possible. Supposons de plus que, dans une expérience physico-dynamique quelconque à laquelle on soumet un corps, les premières conditions personnelles aient été parfaitement remplies. Les secondes conditions posées ont une réciproque. Si l'expérience physico-dynamique nous conduit à une valeur d'équivalent différente de la véritable , la réciproque obligée sera :

Ou que le corps, à notre insu, a été modifié dans son état physique.

Ou qu'à notre insu aussi il n'a pas décrit un cycle fermé.

Cette réciproque est d'une importance immense pour l'étude si comphquée et si délicate de l'état moléculaire des corps. Les corps en effet, et sans exception, peuvent subir des modifications internes

très importantes , autres que celles que nous désignons habituellement sous le nom de changements d'état (fusion, vaporisation) ou de mo* difications chimiques. Je ferai le mieux comprendre ma pensée par un exemple tout à fait approprié à notre sujet.

Dans les expériences que j'ai faites sur les frottements des huiles fixes d'origine végétale ou animale, j'ai plusieurs fois observé un phénomène qui, je crois, peut avoir trompé plus d'un observateur, et qui , en tous cas , dans le début, et avant que je ne l'eusse analysé, m'a porté h douter de la constance de l'équivalent.

En soumettant plusieurs fois une même portion d'huile au frottement dans le tambour que j'ai décrit g 3 , et en la plaçant d'ail-< leurs autant que possible dans les mêmes conditions, je trouvai que réchauffement d'un poids donné de cette huile, pour un même tra* vail dépensé, dépendait, dans de certaines limites, du plus ou moins long repos otlt s'était trouvé le liquide avant Fessai. Ainsi, en faisant passer deux fois de suite la même portion, les résultats calorifiques étaient autres la seconde fois que la première.

n y avait donc une certaine quantité de travail dépensée d'abord à changer l'état interne des parties, et ce travail ne pouvait plus pro* duire de chaleur. Un résultat de cette nature,. et concernant un liquide visqueux d'origine organique, n'a rien qui puisse surprendre ; mais il se peut qu'il soit plus général, et que d'autres corps soient dans le même cas. Je citerai, conune preuve à l'appui de cette manière de voir, un fait des plus remarquables découvert par H. Loe^wel ( de Munster) au sujet de la cristallisation du suUate sodique. ( Voyez pour les détails, l'analyse que j'ai donnée des travaux de cet habile chimiste, aussi estimable comme observateur que comme homme de bien ) * .'

Lorsqu'une solution de ce sel, saturée 1 50^, se refroidit dans une bouteille hermétiquement fermée, la cristallisation n'a pas lieu par le refroidissement. Vientron à déboucher le flacon et i y faire passer

t Ghes M. B«ebelier, libraire à Paris et dam les N«« de Jantier, février et 1860 de la Revue çl' Alsace.

de l'ûr, à l'instant le liquide cristallise presque en masse, de fait est connu depuis longtemps ; mais ce que Ton ne savait pas avant Lofiwel , c'est que la nature de l'air introduit a ici une influence spécifique. Lorsque cet air, en effet, a été filtré sur du coton, lorsqu'il a été forcé de passer par une série de flacons secs et propres, etc. , il ne détermine plus la cristallisation du liquide sursaturé, et l'on peut le faire passer bulle par bulle, pendantune heure, sans qu'il occasionne le moindre dépôt. D'après l'ensemble de ses recherches, Loéwel avait conclu que c'est le frottement seul qui modifie ainsi les qualités de l'air.

En partant de cette idée, et afin de tourmenter encore bien plus fortement les parties internes de l'air, j'ai comprimé ce gaz à 4"- , dans un ballon en cuivre ; puis le laissant échapper peu à peu, je le conduisais au fond d'une fiole pleine de dissolution sursaturée de sulfate sodique. J'ai pu ainsi faire passer plus de 40"'* de cet air, brusquement détendu, sans apercevoir aucune cristallisation. Dès que j'y substituais de l'air ordinaire, le liquide se prenait en masse.

Si l'explication donnée par Loéwel est correcte, et l'expérience que je viens de citer semble le prouver, il ne peut plus être douteux que l'air, à une même température et à une iméme pression, peut, par un travail mécanique, être modifié dans quelques-unes de ses propriétés, et il est clair aussi, dès ce moment, que le travail dépensé à opérer cette modification ne doit plus produire de chaleur dans le gaz. Si, dans l'expérience de M. Joule , que j'ai citée g 3 et que j'ai répétée sous une autre forme , on trouvait une modification de la température dans le gaz détendu, il ne faudrait pas y voir une objection à la théorie mécanique , mais bien plutôt une belle confirmation de celle-ci, et aussi une preuve des changements légers qui peuvent s'opérer dans les corps en apparence les plus identiques à eux-mêmes en toutes circonstances. Je n'ai pas besoin d'ajouter que l'exactitude de l'expérience devrait être portée à des hmites peut-être impossibles pour le moment. Que les citations que je viens de faire soient justes ou non comme

faits, elles auront au moins fait comprendre ma pensée au lecteur : elles montrent clairement rimmense importance qu'aura dansFavenir le développement de plus en plus complet de la théorie mécanique au point de vue analytique et expérimental. Cette science, de création toute récente , nous permettra indubitablement un jour de sonder, en quelque sorte, les mystères les plus profonds de la structure des corps.

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