COURBE DU TRAVAIL MÉCANIQUE

correspondantes à l’exportation ou à l’importation. Ce total n’est autre que le produit de la moyenne annuelle par le nombre des années. Or, le travail est justement la somme des produits des efforts par le chemin correspondant à chaque instant; il pourrait être exprimé par l’aire d’une surface limitée en haut par la courbe des efforts développés pris chacun sur une des ordonnées, tandis que, sur l’axe des abscisses, se compteraient les chemins parcourus pendant chacun de ces efforts.

La réalisation d’une courbe de cette nature fut obtenue par Poncelet dans les conditions suivantes. Supposons le cas où il s’agit d’inscrire le travail dépensé dans la traction d’une voiture. Un dynamomètre muni d’un crayon traçait sur une bande de papier les efforts développés à chaque instant et le papier était conduit par le mouvement môme de la voiture réduit, suivant une proportion convenable, au moyen d’un mécanisme approprié. Les courbes ainsi tracées donnent tous les renseignements que l’on peut désirer relativement au travail dépensé dans la traction d’une voiture; elles expriment l’intensité des efforts successivement déployés, les variations de ces efforts ; le chemin parcouru sous l’inlluence de chacun d’eux. Le travail total s’obLient en mesurant la surface par des procédés mécaniques ‘; le rendement moyen, en divisant le travail total par la durée de l’expérience.

Ce rapide examen des phénomènes mécaniques et des moyens de les inscrire n’avait pour but que de signaler un des plus vastes champs d’application de la méthode graphique ; mais ce n’est qu’à propos des cas particuliers que nous pourrons donner les explications suffisantes pour la parfaite intelligence de l’inscription des forces et des quantités de travail produites.

Les autres manifestations de la force, chaleur, électricité, etc., sont-elles assimilables aux forces mécaniques au point de vue des conditions statiques ou dynamiques dans lesquelles elles se produisent? Sont-elles également susceptibles d’être mesurées graphiquement au moyen d’appareils appropriés? Tels sont les points qui nous restent à considérer.

La grande théorie de l’unité de la force et de l’équivalence de l’énergie, dans ses manifestations diverses, implique un parallé-

1 . Un ancien procédé, dont l’invention est attribuée à Galilée et peut-être à Archimède, consiste à déduire l’aire de la courbe de la pesée du papier sur lequel on l'a inscrite. On se sert aujourd’hui, pour mesurer les surfaces, des instruments nommés planimèlrcs.

lisme en Ire les états statiques et dynamiques de chacune d’elles. Les progrès de la théorie mécanique de la chaleur ont amené les savants à comparer entre elles toutes les grandeurs qu’il y a lieu de considérer, chaleur, électricité, magnétisme, actions chimiques, etc., et à établir les relations qui existent entre elles.

Chaleur.

L’état statique de la chaleur, c’est la température. Plus cette température est élevée, plus, toutes choses égales d’ailleurs, elle pourra produire de travail thermique. Ce dernier, évalué en chaleur, aura pour mesure le produit de la quantité du corps échauffé par sa chaleur spécifique et par l’accroissement de température (en supposant, [bien entendu, qu’il s’agisse d’un corps ayant la même chaleur spécifique à toutes les températures).

Cet écliauffement pourra, du reste, subir les phases les plus variées, comme celles qu’on observe dans la production du travail mécanique. Si le travail thermique est exprimé en calories, chacune de ces unités correspond à sa chaleur nécessaire pour échauffer d’un degré un kilogramme d’eau1.

Quant à la mesure de la chaleur à l’état statique ou é l’état dynamique, elle se fait dans des conditions de parfaite analogie avec les mesures correspondantes des forces mécaniques. Le thermomètre donne la valeur statique de la chaleur, ou la température; transformé en appareil inscripteur, il traduit par une courbe toutes les variations que cette température éprouve. Quant au travail thermique produit, il aurait pour mesure l’aire de la courbe des variations de la température inscrite sur un papier qui se transporterait d’une quantité proportionnelle au volume ou au poids de la matière échauffée. Or, rien n’est plus facile que d’inscrire de pareils changements de volume quand on emploie ù cet effet des liquides.

On a vu (IIe partie, chap. v) comment, au moyen de flotteurs, on inscrit toutes les phases d’un écoulement. Il resterait donc à trou-

1. En raison des unités choisies, la quantité de chaleur est le produit de la variation de la température par le volume d’eau échauffée ; on pourrait également la nommer énergie thermique. ; celle dernière expression correspondrait évidemment mieux, dans la théorie que nous essayons d’exposer, au produit d’une température par un volume. t'i