ÉNERGIE UTILISABLE ET ÉNERGIE LIBRE

L'énergie mécanique était tout entière bonne, sous Tune ou l'autre de ses deux formes, cinétique ou potentielle. Dans le cas où Ton n'a affaire qu'à dé l'énergie purement mécanique, on peut identifie! 1 les notions d'énergie et de puissance motrice. Dès qu'apparaît de la chaleur développée par frottements, il y a bien conservation de quelque chose, $ condition de compter la chaleur en 4inités d'énergie. Mais, manifestement, il n'y a plus conservation de la puissance motrice : il y a, dans toutes nos machines, destruction d'une fraction plus ou moins réduite de celle-ci, fraction réduite à moins de 25 °/ et même à moins de 20 % avec les turbines d'aujourd'hui, mais enfin fraction qu'on ne réduit pas à zéro, à plus forte raison quon ne change pas de signe.

La puissance motrice pourrait donc être définie par l'énergie mécanique disponible, ou par l'énergie susceptible d'être transformée en énergie mécanique. Elle s'identifie avec ce que nous avons désigné sous le nom d'énergie de qualité supérieure, dans le cas où de telles formes d'énergie existent : et elle correspond à la fraction des énergies de qualité inférieure qui peut être convertie en énergie mécanique supérieure, dans le cas où l'emprunt d'énergie supérieurs doit être fait à des sources d'énergie inférieure. Pour éviter de créer quelque confusion, par remploi répété de ce mot de' puissance motrice, avec la quantité appelée aujourd'hui puissance d'une machine, — c'est-à-dire énergie dépensée en une seconde, ou vitesse de production du travail, — nous substituerons désormais à la dénomination, pourtant expressive, de puissance motrice, l'expression plus conforme au langage courant, d'énergie utilisable.

Helmholtz a introduit dans la science — et notamment dans la physicochimie, — le nom d'énergie libre, « freie Energie », pour désigner la part d'énergie supérieure qui peut se trouver, mélangée à d'autres, dans une réserve multiforme d'énergie. L'énergie libre est, cela va de soi, de l'énergie utilisable. Mais on pourrait préciser le sens des deux expressions, de manière à faire de l'énergie utilisable quelque chose de plus que l'énergie libre. On pourrait, par exemple, réserver le nom d'énergie libre à l'énergie de qualité supérieure, directement transformable en travail mécanique, que possède un système matériel. L'énergie électrique, sous la forme usuelle, est de l'énergie libre. L'énergie des combinaisons chimiques est, en général, au moins partiellement, de l'énergie libre. Outre son énergie libre, un système possède des énergies inférieures d'où l'on peut extraire du travail ; c'est le cas si c'est .un milieu où régnent des différences de température. On pourrait reprendre le nom de motivité thermodynamique employé par Thomson, et l'appliquer à la quantité maximum d'énergie mécanique qu'il est possible, dans les circonstances les plus favorables, de tirer des énergies de qualité inférieure du système. Ces deux définitions étant admises, l'énergie utilisable du système, ou sa « puissance motrice », serait la somme de sçn énergie libre et de sa motivité thermodynamique.

La machine à vapeur est l'exemple classique de l'extraction d'énergie supérieure d'une source d'énergie de forme inférieure. Et la découverte de la machine à vapeur a été pour l'industrie une révolution. On brûlait bien du charbon depuis la plus haute antiquité ; les mines de charbon étaient connues, si Ton veut, comme réservoirs d'énergie * calorifique. Mais jusqu'à Papin, on ne savait pas régulièrement transformer de l'énergie calorifique en énergie mécanique, et Ton

FORMES SUPÉRIEURES DE i/ÉNERGIE 45

peut dire en ce sens qu'en découvrant la machine à vapeur, on a découvert une source naturelle, jusqu'alors ignorée, d'énergie mécanique.