CIO + CIO

Comme on le voit, la réaction ne consiste pas en une simple combinaison de Cl avec O; elle est plus compliquée. Elle se compose de trois phénomènes, savoir : 1° décomposition de la molécule d'oxygène

q I en O + O,

ce qui, commme toute décomposition, entraîne une absorption de chaleur; 2" décomposition de la molécule de ebloro

£} ! en Cl -f- Cl,

ce qui entraîne également une absorption de chaleur; 3° combinaison de chacun des deux atomes de chlore respectivement avec un des deux atomes d'oxygène

— Cl + Cl + O + O = CIO + CIO — ,

ce qui, comme toutes les combinaisons, entraîne un dégagement de chaleur.

Les corps explosibles ne forment donc qu'une exception apparente à la loi générale, et, loin d'inlirmer cette loi, ils en sont une éclatante confirmation.

Il est inutile, nous le croyons, de faire ressortir tout ce que promet la t/termochimie. Actuellement, la chimie est encore obligée, pour coordonner les faits, pour diriger le savant dans ses recherches, de recourir aux hypothèses; un jour viendra où, grâce à la thertnochimie, ces hypothèses pourront être éliminées pour la plupart. Ce jour-lii, la chimie, entrée dans sa période exacte, formera un système de faits et de lois mathématiquement enchaînés, où tout pourra être logiquement déduit sans qu'on ait besoin de recourir k l'imagination.

THERMOCHIMIQUE adj. (tèr-mo-chi-mike — rad. thermochimie). Qui' a rapporta la thermochimie.

THERMOCBROÏQUE adj. ( tèrmo-kro-ike — rad. thermochrose). Physiq. Se dit des rayons calorifiques dont nu ou plusieurs rayons ont été absorbés, et qui sont analogues, eu cela, aux rayon i dits colorés.

THERMOCHROSE s. f. (tèr-mo-kro-ze — du préf, thermos et du gr. chrôsis, coloratiou). Physiq. Propriété par laquelle «n rayon coloré est plus ou moins transmissible à travers une substance dialhermune.

THER

THERMODON, aujourd'hui Thermèh, petite rivière de l'Asie Mineure (Pont), qui coulait du S. au N. et se jetait dans le Pont- Euxin. Suivant la Fable, les Amazones habitaient les bords du Thermodon, qui traversait Thémiscyre, leur capitale.

THERMODOTE s, m. (tèr-mo-do-te — gr.

ihermodôtês ;de t/iermé, chaleur, et de dotés, qui donne). Antiq. gr. Celui qui distribuait de l'eau chaude dans les bains publics.

THERMODYNAMIQUE s. f. (tèr-mo-di-nami-k'i — du préf. thermo, et de dynamique). Théorie mécanique de la chaleur.

— Encycl. I. Définitions. Notions préliminaires. On donne le nom de thermodynamique, ou de théorie mécanique de la chaleur, a. cette partie de la physique qui traite des effets mécaniques dus à la chaleur et de la chaleur produite par les agents mécaniques. C'est une science toute moderne, de laquelle est sortie, sur la nature de la chaleur, une conception qui, réagissant sur toutes les branches de la physique, en a profondément modifié les bases.

Cette science repose sur quelques notions fondamentales de mécanique qu'il est utile de rappeler sommairement.

Lorsqu'un point matériel est sollicité par une force constante, la variation du carré de la vitesse, en un temps donné, est égale au double de la force motrice, multiplié par le chemin parcouru et divisé par ta masse du point mobile. Cette variation est d'ailleurs un accroissement ou une diminution, suivant que !a force motrice agit dans le sens de la vitesse primitive, ou en sens contraire.

Le produit de la force par le chemin parcouru reçoit le nom de travail de la force. On convient de le regarder comme positif ou négatif, suivant que la force est mouvante ou résistante, c'est-k-dire suivant qu'elle agit dans le sens de la vitesse initiale ou en sens opposé.

On appelle force vive du point mobile le produit de sa masse par le carré de sa vitesse.

A l'aide des deux définitions que nous venons de donner, on peut formuler ainsi la loi ci-dessus énoncée : Dans le mouvement d'un point, le travail de la force, en un temps donné, est égal à la moitié de la variation de ta force vive.

Cette proposition se généralise sans difficulté. On écarte la restriction relative à la direction, en convenant d'appeler travail d'une force inclinée sur la direction du mouvement le travail de sa composante parallèle au mouvement. Enfin,. on considère un système quelconque de corps et de forces, et on démontre que, dans tous les cas :

La somme des travaux des forces, en un temps donné, est égale à la moitié de la variation que subit, dans le même temps, ta somme des forces vives. Tel est le principe connu sous le nom de principe dû travail ou des forces vives, sur lequel est fondée toute la théorie des machines.

Pour abréger le discours, on désigne souvent comme équivalentes les quantités de travail et de force vive, dont le rapport numérique est celui de l a 2. Ce sont d'ailleurs toujours les quantités de travail que l'on évalue en nombres et que l'on rapporte au kilograminêtre, ou travail d'une force égale au poids de l kilogramme, dont le point d'application parcourt, suivant la direction de la force, un chemin égal à 1 mètre. Ainsi, par exemple, s'il arrive de dire que « le travail d'un système de forces est positif et égal à 100, • cela signifie qu'on peut obtenir de ce système les mêmes effets mécaniques qu'on obtiendrait de la chute d'un poids de 100 kilogrammes tombant de la hauteur de l mètre, ou de la chute d'un poids de 1 kilogramme tombant de la hauteur de 100 mètres, si l'on regarde la pesanteur comme constante.

Inversement, un travail négatif et égal à 100 représentera un système d'effets mécaniques qui exigerait, pour être produit, la même dépense de travail que l'élévation d'un poids de 100 kilogrammes à la hauteur de l mètre, ou que l'élévation d'un poids de l kilogramme a la hauteur de 100 mètres.

Rappelons encore, pour compléter l'énoncé des principes qui constituent toute la théorie des machines : 1« que, « dans toute machine parvenue à l'état de mouvement uniforme, le travail moteur est égal et de signe contraire au travail résistant; 2° que, si, dans une série de transformations successives, il arrive que les corps du système se trouvent deux fois dans les mêmes situations, la somme des forces vives est la même à ces deux époques et la somme des travaux des forces est nulle dans l'intervalle qui les sépare.» Cette loi, qui n'est autre chose que le principe de l'impossibilité du mouvement perpétuel, fait voir, en effet, qu'il est impossible, par aucune combinaison, d'obtenir une machine dont les pièces, une fois mises en mouvement et abandonnées, dans une certaine position, à leurs réactions mutuelles et à l'action du la pesanteur ou de forces extérieures analogues, reviennent ultérieurement à cette position, avec des vitesses supérieures à leurs vitesses initiales. Mais, chercher le mouvement perpétuel, c'est chercher une machine qui, livrée à elle-même après avoir été mise en mouvement, reprendrait, k des époques périodiques, sa vitesse initiale, tout en ayant communiqué dans chaque période une vi-

tasse finie à des corps primitivement en repos ; or il est clair que les deux espèces d'impossibilités sont identiques.

Eh bien, ces deux principes, le principe de « l'égalité du. travail moteur et du travail résistant, • et le principe de « l'impossibilité du mouvement perpétuel,» deviennent contradictoires et absurdes si l'on continue d'attribuer les phénomènes de la chaleur à une substance matérielle, k un fluide impondérable. Pour concilier ces principes avec les faits, pour sauvegarder la théorie des machines, il a fallu transporter aux phénomènes de la chaleur les raisonnements et les conclusions qui s'appliquaient aux phénomènes du mouvement ; il a fallu, en un mot, reconnaître ou supposer l'identité du mouvement et de la chaleur, en considérant celle-ci comme un mouvement vibratoire, analogue au mouvement lumineux.

— IL Du frottement. L'insuffisance des deux principes que nous venons de rappeler a été de tout temps connue et signalée ; on l'expliquait par l'intervention des résistances passives. On savait que, dans les machines, le travail moteur est supérieur au travail utile; mais, disait-on, cette inégalité est causée par des forces (résistances passives) qui, faisant obstacle au mouvement de la machine, exercent un travail négatif, précisément égal en valeur absolue à l'excès du travail moteur sur le travail utile. Celle de ces forces dont l'influence est la plus grande, c'est le frottement. Or, le frottement peut, dans certaines machines, être diminué à tel point que le travail des forces moléculaires d'où il résulte, c'est-à-dire l'usure, doive être , pendant la période qui sépare deux états identiques de la machine, considéré comme nul, puisque la situation relative des molécules réagissantes, au commencement et à la lin de la période, est la même. La perte du travail moteur ne peut donc, dans ce cas, être compensée par le travail du frottement, puisque ce dernier travail est en réalité nul. La question est dès lors celle-ci : Qu'est devenu le travail moteur, dont nous avons signalé la disparition?

Tout le monde sait que, lors même qu'il n'y a pas d'usure sensible, il se produit sur les surfaces frottantes un échauffement d'autant plus considérable que le frottement est plus puissant, ou que la perte de travail inexpliquée est plus sensible. De plus, a. cet échauffement ne correspond le refroidissement d'aucune partie de la machine. 11 y a donc, k la suite de ce frottement, comme une véritable création de chaleur. Quoi dès lors de plus naturel que d'y voir l'équivalent de la différence entre le travail moteur et le travail utile, différence que nous cherchons à expliquer?

Le principe de « l'égalité du travail moteur et du travail résistant » n'est donc rigoureusement vrai qu'à la condition de considérer la chaleur comme un mode de mouvement. Nous allons faire voir qu'il en est de même du principe de • l'impossibilité du mouvement perpétuel . • Il est aisé d'établir, en effet, que toute machine miseen mouvement au moyen de la chaleur apparaît, lorsqu'on va au fond des idées reçues, comme une réalisation du mouvement perpétuel ; que cette machine crée sans cesse de la force vive dans les corps qui l'environnent, sans qu'il se produise dans son intérieur aucun changement, sans qu'il y ait réellement un travail positif des forces motrices équivalant à la force vive développée.

Prenons pour exemple la machine à vapeur, et, pour fixer les idées, supposons qu'il s'agisse d'une machine à condensatien et à détente. Que s'y passe-t-il pendant la durée de va-et-vient du piston ? Une certaine quantité d'eau k basse température est prise dans le condenseur par la pompe d'alimentation, passe dans la chaudière, s'y échauffe, s'y transforme en vapeur saturée, d'une température supérieure a 100°, se rend au corps de pompe dans son nouvel état, soulève le piston, se détend et retourne enfin au condenseur pour y reprendre son état primitif d'eau k basse température ; en sorte qu'à la lin île cette série de transformations, tout, dans la machine, se trouve au même état qu'au commencement. La quantité d'eau qu'il a fallu injecter dans le condenseur, pour déterminer le retour de la vapeur à l'état liquide, ne doit pas faire illusion; elle n'est qu'un moyen de réfrigération qui pourrait êtrov remplacé par d'autres sans que le jeu de la machine fut altéré. Il est doue de toute évidence qu'au commencement et k la fia d'une de ces périodes, dans lesquelles se décompose naturellement l'activité de la machine, l'état du liquide moteur et du mécanisme est absolument le même, et l'on est fondé à en conclure que la somme des travaux des forces qui, dans l'intervalle, ont agi k l'intérieur de la machine a du être nulle. Cette séparation du liquide moteur et du liquide réfrigérant, qui est matériellement réalisée dans les machines à vapeur d'éther et de chloroforme, est toujours concevable, parla pensée, dans les machines à vapeur d'eau, La conclusion est donc générale. Le travail moteur de la vapeur, tel qu'où le calcule ordinairement, n'est, comme le travail du frottement, que l'expression empirique et provisoire d'un fait incomplètement compris. Dans la réalité, le travail des forces élémeiUairus

THER

le travail des actions mutuelles, qui s'exercent entro les molécules du liquide, de la vapeur et des pièces solides de la machine, est nu!, et cependant la machine communique sans cesse de la force vive à des corps j extérieurs, soulève les poids, façonne des métaux, en un mot travaille. Le mouvement perpétuel paraît réalisé. A» travail extérieur de la machine ne semble correspondre, dans son intérieur, ni un travail équivalent, ni une disparition équivalente de forces vives.

Il en est ainsi, au moins tant que nous ne voyons dans la machine à vapeur que des phénomènes mécaniques, tant que nous n'y cherchons d'autre force vive que celle du mouvement sensible des pièces qui la composent. Mais la difficulté s'évanouit dès que nous avons égard aux forces vives calorifiques.

Par suite du jeu de la machinera vapeur, en se formant, enlève, à chaque coup de piston, de la chaleur a la chaudière ; elle en apporte, au contraire, au condenseur lorsqn elle vient s'y liquéfier. Si ces deux quantités sont égales entre elles, la contradiction, que nous cherchons ii faire disparaître, subsiste dans toute sa force; si elles sont iné- . gales, si la quantité de chaleur que reçoit le condenseur est inférieure à la quantité que cède la chaudière, la difficulté est résolue. La disparition d'une quantité déterminée de chaleur dans les transformations successives de la vapeur équivaut, en effet, d'après les nouveaux principes, à l'anéantissement d'une certaine quantité de forces vives. Par conséquent, en même temps qu'à l'extérieur Je la machine un travail est effectué, ou des forces vives sont développées, à l'intérieur il disparaît une quantité de forces vives équivalente, et les lois générales de ta mécanique sont satisfaites. (Verdet, Exposé de la théorie mécanique de la-chaleur.)

L'étude de deux phénomènes, d'ordre trèsdifférent, nous a montré tantôt la chaleur transformée en travail mécanique, tantôt le travail transformé en chaleur ; et, dans les deux, cas, l'analyse et l'expérience sont d'accord, ainsi que nous le verrons tout à l'heure, pour assigner une même relation numérique qui lie l'un à l'autre les deux termes de la transformation.

— III. Identité db la chaleur, et de la lumière. Les expériences de Delaroche, Bérard, Eorbes, Melloni, Fizeau et Foucault ont révélé une ressemblance si frappante entre les lois qui régissent la réflexion, la réfraction, la polarisation, l'absorption, l'in-

Fa e

drent ces deux ordres de manifestations.

Comme il a été démontré, surtout par les recherches théoriques et expérimentales de Young et de Fresnel, que la lumière est le résultat des ondulations d'un fluide éminemment élastique et remplissant tout l'espace, on est puissamment fondé à conclure que la chaleur est aussi le résultat d'un mouvement, et non une matière. La chaleur rayonnante ne diffère de la lumière que comme une note grave diffère d'une note aiguë.

Nous admettons donc, comme une vérité incontestée, poursuit M. "Verdet, que, tout autour d'un corps porté à une température élevée, il nuit, par l'effet même de celte élévation de température, un mouvement ondulatoire particulier, en d'autres termes, qu il se développe une certaine quantité de forces vives. En même temps, le corps dont la température élevée est la cause de ce phénomène se refroidit. Inversement, si le mouvement ondulatoire, qui constitue un système de rayons calorifiques, disparaît ou s'affaiblit eu rencontrant un corps doué de la faculté que nous appelons pouvoir absorbant, ce corps s'échauffe. Ainsi :

1» Au refroidissement d'un corps chaud par voie de rayonnement correspond, dans l'espace extérieur, le développement d'une certaine quantité de forces vives.

2» A l'éehauffementd'un corps froid, qui résulte d'ur.e absorption de chaleur rayonnante, répond, au contraire, la disparition d'une certaine quantité de forces vives.

D'ailleurs, l'échaufl'einent et le refroidissement iont toujours des phénomènes de même nature, par quelque cause qu'ils soient produits. Us devront donc, dans tous les cas, être regardés comme des phénomènes tout mécaniques. Le volume du corps change par l'action de la chaleur ; les molécules s'écartent ou se rapprochent des positions d[équilibre où leurs actions mutuelles tendaient à les maintenir, et ces actions mutuelles accomplissent un travail négatif. En même temps se produit le changement de propriétés que nous appelons variation de température, et il est naturel d'y voir l'effet de la variation de la somme des forces vives qui appartiennent aux derniers éléments des

corps.

Le travail dont il s agit résulte, il est vrai, de déplacements moléculaires qui échappent a l'observatiou et ne nous sont connus quo par la changement de la l'orme et des dimensions extérieures du corps. La force vive développée nous est pareillement insensible comme telle ; elle existe, selon toute apparence, dans les vibrations de ces derniers éléments de la matière, pondérable ou impondérable, que nos sens son*, impuissants à dis-

tinguer. Mais, au point de vue mécanique, les spéculations de cette nature n'ont pas de valeur et ne peuvent nous empêcher de voir, dans l'échauffement d'un corps, l'équivalent d'un travail mécanique, aussi clairement que dans l'élévation d'un poids ou la mise en mouvement d'un projectile. Nous pouvons donc conclure avec Davy (Chemical philosophy, 1812) :

■ La cause immédiate du phénomène de la chaleur est le mouvement, et les loi* de sa communication sont exactement les mêmes que celles du mouvement. •

— IV. Equivalent mécanique de la chaleur-. Si la chaleur n'est autre chose qu'un mode de mouvement, il devient facile d'expliquer la perte du travail moteur dans les machines, perte dont la mécanique pure est impuissante à rendre compte. Du moment, en effet, que la chaleur engendrée par le frottement est un phénomène mécanique, elle peut, elle doit être prise pour l'équivalent de la différence entre le travail moteur et le travail utile. L'équation du travail étant nécessairement satisfaite dans tous les cas, nous y devons faire entrer non-seulement les forces vives ou les travaux sensibles que nous avons l'habitude de considérer, mais encore ces forces vives et ces travaux d'une nature spéciale, qui nous sont sensibles sous forme de chaleur. Si, lorsqu'on néglige ces termes, le théorème fondamental de la mécanique appliquée parait en défaut, il doit suffire de les rétablir pour résoudre toutes les difficultés.

Mais, avant l'analyse, l'expérience avait déjà prononcé. En évaluant, d'une part, la chaleur dégagée par le frottement dans les machines, et, d'autre part, la différence entre le travail moteur et le travail utile, on obtient deux nombres dont le rapport est constant et égal, en moyenne, au nombre 425. C'est ce rapport qu'on appelle l'équivalent mécanique de la chaleur.

Arrêtons-nous un instant sur le rôle et la signification de ce rapport ou nombre 425.

Quand la chaleur, ou plutôt quand le mouvement calorifique se communique à un corps, il en résulte, en général, trois effets : îo le mouvement vibratoire, déjà existant dans ce corps, est modifié; l'amplitude et la vitesse de vibration augmentent, et c'est en cela que consiste l'élévation de température ou l'échauffement du corps ; c'est du mouvement communiqué, mais non transformé -, 2» en outre, le corps se dilate, ses molécules s'écartent en surmontant les résistances des actions moléculaires, et il en résulte un travail interne plus ou moins considérable; 3° enfin, en troisième lieu, tes pressions extérieures sont déplacées et il en résulte un autre travail qu'on appelle le travail externe. La distinction entre la chaleur qui produit l'échauffement du corps et celle qui produit le travail total de la dilatation est fondamentale dans la théorie mécanique de la chaleur. On la retrouve notamment dans plusieurs travaux de M. Regnuult. V., entre autres, le premier Mémoire sur les chaleurs spécifiques.

Ainsi, échauffement, travail interne, travail externe, .tels sont les trois effets que produit la force vive de la chaleur quand elle se communique à un corps. La piirtie de la chaleur qui a produit réchauffement est donc seule restée à l'état de mouvement ou de force vive; le reste s'est transformé en travail ; c'est ce qu'on appelle de la chaleur détruite. Ce mot, comme on le voit, ne doit par être pris dans un sens absolu ; il signifie chaleur transformée, et pas autre chose : car, si nous pouvons transformer le mouvement, nous sommes aussi impuissants pour le créer et pour le détruire que pour créer et détruire la matière. C'est dans ce sens qu'il faut toujours comprendre le symbole de la nouvelle théorie : chaleur détruite, travail produit, et, réciproquement, travail détruit, chaleur produite. Ces manières de parler signilient simplement que la chaleur, ou la force vive, se transforme en travail, et cette transformation est toujours assujettie à cette grande loi de la mécanique, que nous avons rappelée au commencement de cet article : Le travail produit est toujours la moitié de la force vive détruite.

L'équivalent mécanique de la chaleur est le travail produit par la destruction de une calorie, c'est-à-dire de la quantité de chaleur capable de porter la température d'un kilogramme d'eau de zéro il un degré. Pour le déterminer, que faut-il faire? Il faut commencer par mesurer en calories la chaleur qui a pénétré dans "le corps, en retrancher celle qui correspond à l'échauffement seulement, c'est-à-dire celle qui échaufferait le corps sans le dilater; la différence sera la chaleur détruite ou transformée, et elle doit être précisément équivalente atout le travail produit. Il faut, en second lieu, mesurer ce travail, tant interne qu'externe et le diviser par la chaleur détruite. On trouvera ainsi des nombres qui pourront varier avec la nature des corps sur lesquels on aura opéré, mais dont les différences devront être attribuées uniquement aux incertitudes de l'expérience. Ces nombres ne diffèrent, du reste, pas beaucoup les uns des autres; le plus probable, ainsi que nous l'avons dit, est 425. Cela, veut dire que 1 calorie peut se transformer en 425 kilogranimèlres.

THER

Au lieu d'employer un corps à détruire de la chaleur pour produire du travail, on peut le faire servir à détruire du travail, et alors il produira de la chaleur. Une partie du travail communiqué produira dans le corps un travail moléculaire interne, qu'il faudra tout d'abord retrancher du travail employé pour modifier le corps ; la différence sera le travail détruit ou transformé, et c'est cette différence qu'il faut diviser par la chaleur développée pour avoir l'équivalent mécanique de la calorie.

Une barre de fer qui s'échauffe se dilate. Une partie de la chaleur qui y pénètre se transforme donc en travail d'écanement des molécules ou en travail de dilatation. La théorie nous apprend bien que l'échauffement et le travail doivent reproduire la chaleur communiquée, mais elle ne nous dit pas quel sera le sens du travail moléculaire, si le corps se dilatera ou bien s'il se contractera; c'est à l'expérience à nous l'apprendre. En général, les corps se dilatent quand on les échauffe. Mais il y en a qui se contractent, comme le caoutchouc ; il y en a même qui subissent l'un et l'autre effet, comme l'eau.

Mais, si la théorie est impuissante pour nous faire prévoir le signe du travail moléculaire produit par la chaleur, elle peut en assigner à priori les conséquences. Ainsi le fer, en absorbant de la chaleur.se dilate; donc, si on l'étiré sous l'action d unç force extérieure, il absorbera de la chaleur, qu'il prendra à sa propre substance et il se refroidira. Le caoutchouc se dilate, au contraire, quand on le refroidit ou quand on lui prend de la chaleur ; donc, si l'on étire une lame de caoutchouc, elle s échauffera. Dans l'étirage du fer, une partie de la chaleur du fer se transforme en travail moléculaire ; dans l'étirage du caoutchouc, une partie du travail moléculaire se transforme en chaleur.

Les phénomènes inverses découlent des précédents. Quand le fer se refroidit, ou quandildegagedelachaleur.il se contracte; donc, si on le comprime, il s'échauffera. Quand on donne de la chaleur au caoutchouc, on quand il absorbe de la chaleur, il diminue de volume; donc, quand on le comprime, il se refroidit.

■* Les changements d'état nous offrent un exemple curieux de la transformation de la chaleur en travail moléculaire. Quand on donne de la chaleur à de la glace, on ne l'échauffé pas, on la fond. Ici, la force vive comiiiumquée est entièrement transformée en travail moléculaire. Les molécules, qui étaient orientées dans la glace, se séparent pour se grouper de toutes les manières possibles. En général, dans ce nouvel arrangement qui constitue l'état liquide, les molécules sont plus écartées que dans l'état solide, et le corps, en fondant, se dilate. Mais il y a des exceptions, et notamment pour la glace, qui, en fondant, diminue de volume. Nous ne pouvons donc pas dire à priori si les molécules s'écarteront ou se rapprocheront. Il est seulement certain qu'elles se déplace; ont, et ce déplacement, quel qu'en soit le sens, constitue un travail moléculaire qui absorbe une quantité de force vive ou de chaleur : c'est là ce qu'on appelle la chaleur latente. L'expérience apprend que pour la glace cette

chaleur latente est de 79 calories -. Nous

en concluons que la désagrégation des molécules de la glace et le nouveau groupement, qui les constitue à l'état liquide, sont une opération mécanique qui, lorsqu'elle s'opère sur 1 kilogramme de glace, exige un travail de 79 - x 425 = 33,081 kilograramè-

très.

Ici encore, la théorie intervient utilement pour noua indiquer Ie3 conséquences du fait fondamental emprunté à l'expérience. Quand de la glace à 0» absorbe de la chaleur, elle fond et diminue de volume sans s'échauffer ; toute la chaleur est absorbée par le travail de la contraction. Mais si nous fournissons ce travail par une compression extérieure, la chaleur nécessaire à la- fusion sera moindre et la glace pourra fondre au-dessous de o°. Le point de fusion de la glace doit donc s'abaisser par la compression, et il en sera de même pour tous les corps qui se dilatent en se solidifiant. Ce sera l'inverse pour ceux qui se contractent.

Quand de l'eau s'échauffe de 0» à 100», elle ne se dilate que de la vingt-troisième partie de son volume; elle repousse alors la pression atmosphérique, en accomplissant un travail externe qui est peu considérable,

car il ne s'élève pas à - kilogrammètre par

litre d'eau. Mais, une fois que l'eau est arrivée k 100°, une nouvelle addition de chaleur ne l'échauffé plus; elle la transforme en vapeur, en lui faisant prendre un volume dix-sept cents fois plus grand que le sien. Ici le travail extérieur est considérable; car il est toujours égal au produit de la pression atmosphérique par l'augmentation de volume, et ce produit, calculé pour un litre d'eau, est de 17,000 kilogiammètres. Ce travail extérieur absorbe déjà, pour sa part, 40 calories. Mais il y a, en outre, un travail moléculaire qui doit être très-grand, car tout ce travail, tant interne qu'externe, absorbe 537 calories par kilogramme d'eau ;

TUER

loi

c'est là ce qu'on appelle !a chaleur latente de la vapeur d'eau. C'est, en réalité, la force vive de 537 calories qui s'est transformée en travail de deux espèces : 40 calories ont été employées à repousser la pression atmosphérique , en produisant un travail de 17,000 kilogrumroètres, et, en même temps, 497 calories ont été employées à écarter les molécules de la vapeur d'eau, en produisant un travail de 211,225 kilograinmètres.

Voilà le plus bel exemple de la transformation de la force vive de la chaleur en travail. De l'eau à 100<> est de l'eau dans un certain état vibratoire, dont la force vive est indiquée par la température. Elle est en contact avec un foyer plus chaud ou dont la force vive est plus grande, et cependant la force vive du mouvement vibratoire primitif n'est pas augmentée, puisque la température est restée stationnaire. Qu'est donc devenu Je mouvement que le foyer a communiqué k l'eau, la force vive qu'il y a introduite î Elle s'est transformée en travail, et l'eau s'est vaporisée. Dans l'acte de la vaporisation, le travail extérieur n'est pas négligeable, mais il est cependant moindre que le travail moléculaire. Dans la fusion, le travail externe est trop petit pour qu'il soit nécessaire d'en tenir compte; le travail interne est seul à considérer. Dans la dilatation des gaz, tout porte à croire que c'est, au contraire, le travail interne qm est négligeable. Que conclure de là ? C'est que le travail interne est très-variable et qu'en général il échappe à toute détermination directe. Consulter le Rapport sur les progrès de la thermodynamique en France, parM.Bertin (Paris, 18G7).