TRANSFORMATIONS DE LA FORCE

particulière, comme tout poids doit se comparer à l’unité de poids.

Unité de chaleur. La sensation de chaud et de froid que nous éprouvons au contact des différents corps ne correspond nullement à la quantité de chaleur que ces corps renferment. Les appareils thermométriques ne sont pas davantage en état de nous donner la mesure des quantités de chaleur, puisque différents corps, présentant pour nos sens et pour le thermomètre la même température, peuvent céder des quantités de chaleur très-inégales. Mais, pour échauffer un même poids d’un corps, d’un même nombre de degrés, il faudra toujours la même quantité de chaleur. Or, d’après la convention établie en France et dans beaucoup d’autres pays, l’unité de chaleur ou calorie est la quantité de chaleur nécessaire pour porter un kilogramme d’eau de zéro à un degré centigrade.

Unité de travail. La force mécanique n’est bien définie que depuis qu’on a introduit dans la science la notion de travail. L’unité de travail mécanique admise en France est le kilogrammétre, c’est-à-dire la force nécessaire pour soulever l’unité de poids : le kilogramme, à l’unité de hauteur ; le mètre.

La force électrique se mesure d’après l’un de ses effets, la décomposition de l’eau, car on démontre que, pour décomposer un même volume d’eau, il faudra toujours la même quantité d’électricité.

Ces mesures des forces en action fournissent, à leur tour, le moyen d’estimer la quantité de force en tension que renfermait un corps. Ainsi, on démontrera que dans un kilogramme de houille et dans la quantité d’oxygène nécessaire pour transformer cette houille en acide carbonique, on avait en tension 7,000 calories, lorsqu’on réunissant toute la chaleur dégagée par la combustion, on arrivera à échauffer d’un degré une masse d'eau de 7,000 kilogrammes.

Mais une substance qui brûle n’arrive pas toujours à son oxydation complète; dès lors, elle ne met pas en action la totalité de la force en tension qu’elle contenait. Un kilogramme de carbone, par exemple, peut ne subir qu’un premier degré d’oxydation, et devenant ainsi oxyde de carbone,

FORGES ET ORGANES

il ne cède que 5,000 calories. Cet oxyde de carbone se brûlant à son tour et devenant acide carbonique, cédera alors seulement les 2,000 calories restantes.

La transformation des forces physiques se fait, avons-nous dit, sans qu’il se perde rien de la force transformée. Pour le démontrer, il faut prouver qu’un certain nombre de calories transformées en travail fourniront un nombre constant de /ci^ogrmmtnètres, et inversement, que ce travail, en redevenant chaleur, restituera le nombre primitif de calories.

On appelle thermodynamique la science qui s’occupe d’établir les relations entre la chaleur et le travail mécanique et de fixer la valeur de \ équivalent mécanique de la chaleur. Cette conception qui est le complément de la théorie de la transformation des forces et qui prouve que dans leurs transformations elles ne perdent rien de leur valeur, est considérée à juste titre comme la plus belle conquête des temps modernes.

Entrevue par Sadi - Carnot , nettement formulée par R. Mayer, démontrée d’une manière éclatante par les expériences de Joule, la notion d’équivalence des forces est admise aujourd’hui par tous les physiciens. Chaque jour fournit à cette doctrine une confirmation nouvelle et amène une plus grande précision dans la détermination de l’équivalent mécanique de la chaleur. La valeur aujourd’hui généralement admise pour cet équivalent est 425, c’est-à-dire qu’il faut transformer un travail de 425 kilogrammètres en chaleur pour obtenir une calorie, et inversement que la chaleur capable d’échauffer d’un degré un kilogramme d’eau à zéro peut à son tour, si elle est transformée en travail, élever à un mètre un poids de 4-5 kilogrammes (J).

Mais dans les transformations thermodynamiques, il faut poser une restriction. Carnot avait soupçonné et Glausius a nettement établi que, dans les cas où la chaleur est employée à produire du travail, cette chaleur ne peut se transformer tout entière et que la plus grande partie reste à l’état de chaleur, tandis que dans l’opération inverse, on peut trans -

(1) Des expériences de Régnault sur la vitesse du son et sur la détente des gaz donnent aujourd’hui comme véritable valeur de l’équivalent le nom.bre 439.