LE PRINCIPE DU « TRAVAIL MAXIMUM

La notion générale de dégradation d'énergie est particulièrement capable d'apporter de Tordre et de la clarté dans les questions de chimie. M. Meslin signalait, en 1894, le défaut de coordination entre les travaux des thermochimistes et ceux dés physicochimistes, qui, s'occupant de branches voisines d'une même science, non seulement ne parlent pas la même langue, mais semblent invoquer des principes différents.

La thermochimie a provoqué des critiques, tout à fait justifiées si elles s'adressent à la forme qu'elle recevait dans l'enseignement, exagérées et injustes si elles visent le fond même des idées introduites en chimie par Berthelot, et qui, présentées plus correctement, méritent de recevoir définitivement droit de cité.

On peut, d'un mot, caractériser le malentendu qui a fait dévier toute cette discussion : Berthelot, reprenant et développant l'œuvre du chimiste danois Julius Thomsen, avait montré, en chimie, un cas spécial du principe de la dégradation de l'énergie, sans paraître soupçonner l'existence de ce principe général. Dans son Essai de mécanique chimique^ où il

LA DÉGRADATION DE i/ÉNERGIE CHIMIQUE 165

présente son « principe du travail maximum » comme le plus original des principes qu'il a établis en thermochimie, il se réfère aux travaux de physique qui ont établi l'équivalence de la chaleur et du travail mécanique; il cite Mayer, Colding et Joule, et, parmi leurs successeurs, Helmholtz, Clausius, Rankine et W. Thomson, déclarant que « les travaux de ces savants ont prouvé d'une manière irréfragable l'équivalence mécanique de la chaleur, c'est-à-dire la proportionnalité entre la quantité de chaleur disparue dans les machines et la quantité de travail mécanique développée simultanément 1 ».

Mais, à aucun moment, il ne paraît se douter que Clausius et Thomson ont établi aussi, à la suite de Carnot, une seconde loi qui règle le sens des transformations de l'énergie.

Et plus tard, lorsqu'on lui opposera la physicochimie moderne qui repose .sur le second principe de la Thermodynamique, il discutera la légitimité de l'application de ce second principe, qu'il appellera « principe de l'entropie », sans faire jamais à ses contradicteurs cette réponse décisive : « Non seulement le principe dit du travail maximum, qui prétend nous donner le sens dans lequel se produisent les réactions chimiques, ne va pas à rencontre du principe de la dégradation de l'énergie, qui nous apprend dans quel sens s'accomplissent les phénomènes naturels ; mais encore il n'est que l'application pure et simple à la chimie de ce principe général : application faite peut-être un peu brutalement et sans nuances, mais qui mériterait le reproche d'outrer le principe de la dégradation de l'énergie plutôt que celui de le méconnaître ».

Si Ton substituait définitivement à l'expression : principe du travail maximum, celle de loi de la

1. Essai de mécanique chimique fondée sur la thermochimie, t. I, p. 23, 1879.

dégradation de Y énergie chimique, que nous employons depuis plusieurs années dans notre enseignement de Thermodynamique, on mettrait, par le fait même, cette loi à l'abri des principales critiques qui ont prétendu la battre en brèche. Du même coup, on en limiterait la portée a priori; et Ton justifierait, par l'application d'un principe plus général et incontesté, les restrictions et les distinctions à introduire dans la pratique.

Voici comment, dans son ouvrage sur la Mécanique chimique (1879), Berthelot énonçait le principe du travail maximum :

« Tout changement 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. »

Et il rappelle la comparaison avec un ensemble de corps pesants qui tend vers une distribution où le centre de gravité soit le plus bas possible, sans pourtant y arriver que si aucun obstacle étranger ne s'y oppose.

Parmi les « énergies étrangères » qui peuvent provoquer la formation d'un système chimique moins stable, Berthelot cite : « Les agents physiques : électricité, lumière, chaleur, et l'énergie de désagrégation développée par la dissolution, laquelle est une conséquence indirecte de l'énergie calorifique 1 ».

Cette introduction de X énergie calorifique parmi les énergies étrangères susceptibles de régénérer l'énergie chimique libre est, à coup sûr, ce qui, dans l'énoncé, a donné à la critique la prise la plus justifiée. Toute ambiguïté et toute proposition contestable disparaîtront, au contraire, si l'on recourt à la notion de dégradation compensatrice.