LOI DE LA CONSTANCE DES 1- ORGES

véritable force motiice, en vertu de laquelle les éléments sont poussés les uns vers les autres, c'est-à-dire que lorsqu'il se produit une combinaison chimique quelconque, une partie des forces de tefision qui existaient dans les éléments libres, se transforme en force vive. C'est la combinaison chimique elle-même qui a perdu cette partie de la force de tension transformée en force vive , ce qui veut dire que, lorsque la combinaison a eu lieu, la tendance à se combiner a diminué exactement de la même quantité qu'il a fallu dépenseï* pour réunir les éléments qui se sont combinés. Le phénomène est inverse quand une combinaison chimique se décompose, quand les éléments se dissocient. Pour désunir les éléments , il y a dépense de force vive , et cette dépense est manifestement égale à la force de^tension que gagnent les éléments en se dissociant, car la tendance des éléments à se combiner doit augmenter d'une quantité égale à la quantité de force dépensée pour dissocier les éléments de la combinaison primitive. La force motrice nécessaire pour dissocier les éléments doit venir du dehors, car les éléments ne possèdent par eux-mêmes qu'une tendance à se combiner, et ce n'est que par des forces extérieures qu'ils peuvent être séparés. Il s'ensuit que dmis toute combinaison chimique il se développe des forces vives , et que dans toute décom^position chimique il disparait des forces vives ; dans le premier cas , la quantité de force rive mise en liberté est égale à celle de la force de tension perdue par le fait de Ja combinaison; dans lé second cas, au contraire, la quantité de force vive perdue est égale à celle dont s'est accrue la force de tension.

La somme des forces vives, non plus que celle des forces de tension n'est jamais constante dans toutes les combinaisons ou décompositions chimiques ; tandis que la somme des forces vives et des forces de tension réunies ne saurait varier. Ce qui est perdu comme force vive est transformé en force de tension, ce qui se perd en force de tension se transforme en force vive. Pour tous les phénomènes de la nature, on peut démontrer que toute transformation des forces n'est qu'une transformation de force de tension en force vive et réciproquement, ou bien encore qu'elle n'ett qu'un changement des différentes formes de forces vives les unes dans les autres. La loi qui établit que la somme de la force rive et de la force de tension est toujours constante, prend le nom de loi de la constance des forces.

Les différentes formes de forces vives que nous connaissons sont : le mouvement des corps, la lumière et la chaleur, et l'électricité. Toutes ces formes de forces rives ont de la tendance à se transformer en une seule , la chaleur. Quand le mouvement disparait par frottement ou par résistance de l'air, il s'est ^r^formé en chaleur; quand l'électricité rencontre une résistance sur son ^et, elle se transforme, elle aussi, en chaleur. La forme du mouvement qui apparaît comme force v\\e dans les combinaisons chimiques est donc princi- P^ement de la chaleur unie fréquemment à de la lumière, de même aussi celle ^ï disparaît dans les décompositions chimiques est principalement de la chaleur et de la lumière.

C'est surtout par la force de pesanteur que Ton peut se rendre compte de la diil'é- •"^ncc qui existe entre la force de tension et la force vive. Un poids suspendu à une ^rde représente une certaine force de tension, une tendance à tomber, mesurée

par la tension qu'il exerce sur la corde. Si Ton coupe la corde, le poids tombe, la ibrce de tension devient force vive que Ton peut mesurer à l'aide de l'effet mécaniqae produit par le poids sur le sol. Toute la force de tension que possédait le poids s'est donc transformée en force vive. Vient-on à relever le poids et à le rattacher à la corde, on lui aura rendu toute sa force de tension. Mais, pour le relever, il a fallu dépenser une quantité de force vive (par contraction musculaire) égale à celle développée par le poids pendant sa chute. On n'a donc fait que remplacer la force de tension primitive par une quantité égale de force vive. La chute du poids avait transformé la force de tension en force vive ; quand on l'a relevé , la force vive s'est de nouveau transformée en force de tension.

Le fait du passage des différentes espèces de forces vives les unes dans les autres est un corollaire du principe de la constance des forces. L'on sait que la chaleur peut se transformer en mouvement mécanique , et que réciproquement le mouvement mécanique peut se transformer en chaleur. Une force mécanique (frottement], ainsi que la chaleur, peuvent développer de l'électricité, de même aussi, la chaleur et la force mécanique peuvent naître de l'électricité. Il en résulte que le changemeul de ces forces les unes dans les autres se fait suivant un certain équivalent , autrement dit , suivant des propriétés numériques déterminées ; que, par exemple, une quantité déterminée de chaleur fournit une quantité déterminée de mouvement, et que, si l'on transforme de nouveau le mouvement, on obtiendra encore une fois la même quantité de chaleur. Cette loi a surtout été étudiée pour la chaleur et le mouvement; c'est la loi de Véquivalent mécanique de la chaUur. La quantité de calor rique capable d'élever de 1 degré 1 kilog. d'eau produit une force mécanique égale à celle développée par un poids de 425 kilogr. qui tomberait d'une hauteur de 1 mètre. Avec un travail de 425 kilogrammètres, on peut donc élever de 1 degré la température de 1 kilogr. d'eau, et réciproquement, avec une quantité de calonque capable d'élever à 1 degré 1 kilogr. d'eau, on peut produire un travail mécanique de 425 kilogrammètres. 11 disparaît toujours exactement autant de chaleur qu'il apparaît de travail mécani(jue , et il dispaïuît autant de travail mécanique qu'il apparaît de chaleur. Le frottement lui-même n'est que la transformation en chaleur 4*une quantité déterminée de travail mécanique.

La loi de la constance des forces a été pour la première fois formulée nettement par J. R. Mayer. Les physiciens les plus émiifents de l'Allemagne et cfe l'Angleterre se sont efforcés de trouver des développements et des applications de cette loi si ini* portante. Nous citerons surtout Helmholtz, Clausius, Joule et W. Thomson (^).

^* 52. — Application de la loi de la constance des forces aiut organisiBés.

Travail musculaire et production de chaleur.

Loi'squc la plante assimile les composés inorçaniques de ratmosphère nécessai les à sa nutrition, elle le fait en vertu d'une force d'affinité c/«mique qui existe déjà dans les premières cellules du germe et qui appartient

i}) Mayer, Die Mechanik der Wïmne {Oesammelte Abhandlungen). Stuttgart 1067. — Helmholtz, Ueber die Erhaltung der Kraft, Berlin 1847. l^eber die Wechteiwirkwtg der Naturkrnftey eiii populfir-icissetischaftlieher Vortrag. K'ômgsbctg 18Ô4. — TynduU, Die WHrme (Deutsche Ausgahe von Helmholtz u. Wiedemann). Braunschweig 1867. — Wundt , Med. Phyaik, § 11. ^ Nous ajouterouB à tous ces auteurs le nom d*un savant, aussi modeste que distinguo', celui de Him (du Logelbacb), jSquivaietU mécanique de la chaleur. Paris 1865 et 1868.