LA CONSERVATION DE LA CHALEUR

Dans les lignes précédentes, nous avons laissé dans le vague les expériences par lesquelles nous avons été conduits à la notion de ces coefficients que nous avons appelés les masses thermiques. Ces expériences sont toutesdu môme modèle ou à peu près. Si l'on met un corps plus froid au contactd'un corps plus chaud, on constate que le corps plus froid s'échauffe et que le corps plus chaud se refroidit. Si, par exemple, nous prenons toujours le corps plus chaud à

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33** et le corps plus froid à 25% nous constatons que les deux corps finissent par acquérir une température commune /. Cette température finale t est la seule chose que nous puissions mesurer dans cette expérience ; elle varie avec le choix des corps mis en contact. Faisons dix expériences avec dix corps différents employés comme corps froids à 25° et en conservant le même corps chaud à 33°. Nous obtiendrons dix températures finales différentes /^, /jj..., ^10- Soit M la masse thermique du corps chaud, nous pouvons nous proposer de calculer les masses thermiques des dix corps froids de manière que* pour chacun d'eux on ait :

mi {t^ — 25) = M (33 — l^

équation qui signifie dans notre langage, que la quantité de chaleur gagnée par le corps froid est égale à la quantité de chaleur perdue par le corps chaud. Nous calculerons de cette manière les masses thermiques m^ m^...^ m^^. Ces nombres se trouvent calculés ainsi dans un cas spécial, mais fexpérience vérifie que^ pour les mêmes limites de température^ ils i^eslent accolés à chaque corps dans une expérience quelconque.

Je suppose par exemple que je prenne maintenant le corps m.^ pour corps à 33° et le corps m^ pour corps à 25°, le contact de ces deux corps produira une température finale 8 qui vérifiera l'égalité.

Autrement dit, je pourrai prévoir le résultat de celle expérience à cause des expériences précédemment réalisées et c'est, nous l'avons vu, le but que nous nous proposons quand nous essayons d'établir des formules générales.

1. Cette idée nous est suggérée évidemment par la vieille théorie qui eonsidérait la chaleur comme une matière.

La manière dont nous avons défini les masses thermiques dans les lignes précédentes, peut se traduire dans un principe qui n'est encore ici que la conséquence d'une définition. Si nous considérons un système thermique complet, c'est-à-dire un système qui contienne en luimême son devenir thermique, c'est-à-dire encore, un système dans lequel nous puissions calculer, comme nous venons de le faire, la température finale 6, notre équation précédente :

écrite sous la forme

Wi [t^ — 25) + M [t^ — 33) = 0,

peut se lire de la manière suivante :

La somme algébrique des quantités de chaleur gagnées par un système complet est nulle.

Ici encore, on emploie ordinairement l'expression : sgstèîne isolé thermiquement ^ au lieu de système complet ; le calorimètre est le modèle des systèmes thermiquemont isolés. Le principe de la conservation de la chaleur dans un système thermiquement isolé est, comme le principe de la conservation de Ténergie dans un système mécaniquement isolé, l'envers d'une définition, celle de cette fonction mathématique particulière que nous avons appelée « quantité de chaleur ».

De même que, pour les mélaphysiciens qui attribuent a priori un sens humain précis au mot énergie , le principe de la conservation de l'énergie mécanique représente une loi mysiérieusej de même aussi, le principe de la conservation de la chaleur représente une loi mystérieuse pour ceux qui croient savoir ce que c'est que de la chaleur^ quantité humainement mesurable. En réalité, la conservation de la quantité de chaleur d'un milieu thermiquement isolé ^l le résultat de hi définition même des quantités de clia-

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leur, et de la définition du milieu thermiquement isolé ou complet.

Ce qui est une vérité expérimentale, c'est la conservation de la masse thermique d'un corps, quel que soit le système thermique dans lequel on Tintroduise, au moins pour les phénomènes qui se passent entre certaines limites de température.