HYPOTHÈSES DE RANKINE

tion des fluides, qui, dans les machines thermiques, servent dlntermédiaires pour les transformations de Ténergie. Telle qu'elle est acceptée maintenant, elle admet la théorie dynamique des fluides, et suppose que leur force expansive est due au mouvement de leurs molécules.

Cette idée est aussi vieille que Lucrèce et fut nettement énoncée par Bernouilli, Le Sage et Prévost, et Herapath. Joule rappela l'attention sur elle en 1848, en observant qu'elle explique la pression des gaz par le choc de leurs molécules sur les parois des vases qui les contiennent. Dix ans plus tard, Helmholtz donna de beaux développements mathématiques à la théorie des milieux, en les supposant composés de particules mobiles sans frottement, et Clausius poussa ce travail encore plus loin.

La conception générale d'un gaz acceptée aujourd'hui et renfermant la théorie des tourbillons atomiques de Thomson et Rankine s'appuie sur cette hypothèse, que tous les corps se composent d'une infinité de petites parties appelées molécules, dont chacune est une agrégation chimique d'éléments constituants ou atomes. Ces molécules sont dans un état d'agitation continuelle, qu'on appelle le mouvement calorifique. Plus haute est la température, plus violente est cette agitation ; ce mouvement se mesure, en tant que force vive, par le demi-produit de la masse par le carré de la vitesse du mouvement moléculaire, ou, en unités de chaleur, par le même produit divisé par l'équivalent de Joule. Dans les solides, l'étendue du mouvement est circonscrite, et il ne peut se produire de changement de forme. Dans les fluides, le mouvement des molécules est devenu assez violent pour leur faire franchir ces limites et son étendue n'est plus restreinte d'une manière définie.

Les lois de la thermodynamique sont, d'après Rankine :

1*» L'énergie calorifique et l'énergie mécanique peuvent se transformer mutuellement l'une dans l'autre; une unité thermique anglaise étant l'équivalent en énergie calorifique de 772 livres-pieds d'énergie mécanique, et une calorie

métrique correspondant à 423,55 kilogrammètres de travail.

2° Uénergie correspondant à la chaleur, de chacune des parties égales dans lesquelles on peut diviser une substance uniformément chaude, est la même; et l'énergie calorifique totale de la masse est égale à la somme des énergies de ses parties \

Il s'ensuit que le travail accompli par la transformation de Ténergie calorifique, pendant une variation infiniment petite de la température d'une substance, a pour mesure le produit de la température absolue par la différentielle d'une certaine fonction; et cette différentielle n'est autre chose que le rapport du travail développé à la température absolue. Cette fonction estcequeRankine a appelé le potentiel calorifique de la substance pour le genre de travail considéré. Une autre fonction, comprenant la variation de chaleur totale, tant celle transformée que celle nécessaire pour produire les changements physiques indispensables à la transformation, a reçu le nom de « fonction thermodynamique». L'expression donnée par Rankine pour l'équation générale de la thermodynamique, renferme cette dernière fonction, et se pose comme il suit ;

J dh = c?H == kd' + -dF = 'd9.

J est l'équivalent de Joule, dh la variation de la chaleur totale de la substance, kd-^, le produit de la « chaleur spécifique dynamique » par la variation de température, ou la chaleur totale nécessaire pour produire des changements autres qu'une transformation d'énergie; t^f est lé travail résultant de la transformation d'énergie calorifique, ou le produit de la température absolue t, par la différentielle du potentiel calorifique; 9 est la fonction thermodynamique et T do mesure la chaleur totale nécessaire pour produire une certaine quantité de travail ou d'énergie mécanique et modifier simultanément la température de la substance.

1. Cette uniformité cesse d'exister si la substance change d*état physique en dégageant son énergie calorifique : c'est ce qui arri?e pour la yapeor travaillant par détente.