LE CALORIQUE. LES GAZ, LES TROIS ETATS PHYSIQUES DES CORPS

C'est ainsi que Lavoisier, généralisant de plus en plus les problèmes qui se présentaient à lui, fut amené à transporter ses recherches, jusque-là purement chimiques, clans l'ordre de la physique proprement dite. Il dut s'occuper de la chaleur et de ses effets, d'abord au point de vue de la constitution physique des gaz, qu'il a concouru à fixer sur ses bases véritables; puis dans ses relations directes avec les phénomènes chimiques : la logique même de la discussion relative au phlogistique l'obligeait à entrer dans ce nouveau domaine.

En effet, tout n'était pas chimère et illusion dans la théorie du phlogistique. Elle reposait sur ce fait parfaitement exact que, dans les réactions chimicjues, et spécialement dans les combustions et oxydations, quel(|ue chose est perdu; mais ce quelque chose n'est pas une matière pondérable, c'est de la chaleur, c'est-à-dire une chose dont on ne saurait, même aujourd'hui, affirmer la nature substantielle. Est-ce un fluide, une matière réelle? est-ce un mouvement actuel, une virtualité, ou moins encore, une énergie? Nous n'avons pas

cessé de discuter sur tous ces^points : ils étaient déjà impliqués dans la vieille théorie du phlogislique.

Lavoisier ne pouvait échapper à la difficulté de ces problèmes, il y applique tout d'abord des conceptions réalistes, analogues à certains égards, — sauf ce qui touche les questions de poids, — aux notions qu'il venait de renverser. Il substantifie la chaleur dans un fluide igné, matière commune du feu, de la chaleur et de la lumière : ce qui était conforme, en effet, aux idées que les physiciens s'étaient formés peu à peu, par un travail qui durait depuis le temps de Descartes, inventeur de la matière subtile et même auparavant; car on pourrait remonter jusqu'aux anciens philosophes. Lavoisier créa le nom de calorique, depuis fort en honneur, afin de désigner cette matière, et pour mieux caractériser son idée.

Examinons avec lui les conséquences de cette conception, dans l'ordre des phénomènes purement physiques, puis dans l'ordre des phénomènes chimiques proprement dits. Il les a poursuivies dans ces deux domaines avec sa force logique ordinaire, mais eu employant le langage de sou temps, (jui a parfois quelque chose d'étrange pour nous. Ripi)oloas d'abord comment il comparait étroitement le rùle du calorique à celui de l'eau, dans les actions physi(iueset chimiifues. « Le rùle de l'eau, disait-il, est (loiildc. siiivaiil (|iril s'agil de l'fV/x (in conil/iii:iiso)i, c'esl-à-dire de leau unie aux sels neutres et 'aux acides pour former ce (pie nousai)pelous aujourd'hui des cDnipDsés définis: ou bien d' re:iu do ilis>i()liili())i, (|ai tend à s;' nirllrr pir si misse tonte (mlière et eu pro|)i)rtioii iiidéilnie eu équilibre avec les sels ([ii'clle dissout.

LE CALORIi,)!'!', LMS TROIS KTATS DES CORPS 93

« De même, ajoute-t-il, il coiivieut de distinguer dans les corps \e feu do ilissolution, c'est-à-dire le feu libre, celui (fui se borne à élever la température des corps, dirions-nous aujourd'hui, et le feu de combinaison. Ces expériences ont vieilli ; mais c'étaient à peu près, dans l'ordre de la chimie, les mêmes idées que Black venait d'exprimer en physique, en distinguant la chaleur libre et \r chaleur latente, expressions qui ont subsistéjusque dans les traités de physique moderne.

« Si la combinaison nouvelle renferme moins de matière du feu qu'il n'en existait dans son état précédent, ajoute Lavoisier, une portion du lluide igné, précédemment combiné avec ses composans, devient feu libre et elle se dissipe avec élévation de température. Réciproquement, il y a refroidissement, toutes les fois qu'il y a absorption de la matière du feu dans une combinaison. C'est précisément ce qui arrive pendant l'évaporation : elle donne lieu à une absorption de chaleur, et par suite à un refroidissement. Les machines à froid de nos jours, où l'on évapore de l'ammoniaque ou de l'acide sulfureux, sont fondées sur ces principes, ([ue les physiciens avaient reconnus dès la fin du xvui" siècle. Lavoisier ajoute avec eux, et ici ses idées prennent une importance capitale, Lavoisier ajoute que pres(iue tous les corps peuvent exister dans trois états ditïérents : ou dans l'état solide, ou sous la forme li(iuide, c'est-àdire fondue, ou bien dans lélat d'air ou de vapeurs. Ces trois états généraux ne dépendent (|ue de la ([uantité plus ou moins grande de la matière du feu dont les corps sont pénétrés et avec huiuelle ils sont coud)inés. Les substances aériformes coutienncnl ainsi une grande quantité de feu coudjiné. La volatilité des corps est leur

propriété de se dissoudre dans le fluide igné. « Les mots mêmes : airs, vapeurs, fluides aériformes, n'expriment qu'un mode de la matière; ils désignent une classe de corps iulinimeut étendue'.»

Ces théories sont aujourd'hui devenues vulgaires; mais elles avaient alors un grand caractère de nouveauté. On voit qu'elles identifiaient les gaz, récemment découverts par Priestley et par d'autres, avec les vapeurs connues de tout temps, mais que beaucoup s'efforçaient encore d'en distinguer.

A l'appui de ces de idées % Lavoisier institue une expérience destinée à montrer que la vapeur d'éther, recueillie sur un bain dont la température surpasse 36", se comporte comme un gaz et en offre toutes les propriétés : il répète la même démonstration sur la vapeur d'alcool, au voisinage de la température de l'eau bouillante.

On voit très clairement ici comment s'est opéré le passage entre la notion des éléments des anciens, réputés autrefois substantiels, et la conception nouvelle des états purement phénoménaux de la matière. Les travaux de Lavoisier sur le phlogistique ont eu une grande part à cette transformation; eu même temps qu'ils faisaient sortir les théories de la chimie de cet état d'isolement et de mystère où elles étaient demeurées jusque-là, pour les faire entrer daus le domaine général

(1) Sur la couiiinalson delà matière du feu arec le< fluides évaporai/les et sur i\ form tlion des fluidet élastiques aériformes. (Eivres. t. H, p. 212. — .Mémoires de r.Xcailémio pour 1777, imprimés en 1780.

(2) Sjir quHques fliidrs que l'on peut obtenir dans l'état aéri forme à un degré ii^ ch'deur peu supéiieur à la température moyenne delà terre. (Ki viiks, t. M, p. 'J61. — Mémoires Je l'Acailémio pour 1780. imprimés en 17X4.