DES QUANTITES DE CHALEUR

21. Db LA CHALEUR CONSIDIÉRÉB COMME GRANDEUR. — SanS SO prcOO-

cuper de la nature de la chaleur, on peut arriver à la considérer comme une grandeur et, par suite, à la mesurer; pour cela on pourra raisonner comme on l'a fait pour mesurer les forces. Considérons un kilogramme d'eau dont on élève la température de à 1 degré, on emploie une certaine quantité de chaleur à cette opération; il est évident que si on élève deux kilogrammes d'eau deO à 1 degré, il faudra employer une quantité de chaleur double de la précédente. D'autre part,

si l'on élève un Jkilogramme d'eau de degré à 1, 2, 3 degrés, il

faudra employer dans chaque cas des quantités de chaleur différentes. On peut donc dire que la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température d'un corps est proportionnelle à son poids et est fonction de l'élévation de température.

22. Calorie. — Quand nous nous servons de l'expression quantité de chaleur, nous n'entendons pas dire que la chaleur est comme un fluide qui passerait en quantités plus ou moins grandes d'un corps dans un autre. Ce que l'on se propose, en définitive, dans la calorîmétrie, tant qu'on ne se préoccupe pas de la nature de la chaleur, c'est l'étude des phénomènes thermiques équivalents. Si, par exemple, •deux corps sont en présence et tendent à se mettre en équilibre de température, il se passe deux phénomènes calorifiques, dont l'un cor^ respond constamment à l'autre dans des circonstances identiques. Ainsi, quand l'un partira de la température t et l'autre de la température t^, ils arriveront tous les deux à une température intermédiaire entre f et ^1, qui sera la même chaque fois que l'on répétera la même expérience. Si l'on fait des expériences analogues, qui ne diffèrent que par les températures t et ^, on trouve que, dans chaque cas, l'élévation de tempéxature d'un des corps correspond à un abaissement de température de

Tautre, et que ces deux choses sont liées l'une à l'autre. Ces phénomènes sont dits phénomènes calorifiques équivalents.

Ce qu'il importerait de connaître, c'est l'équivalence entre tous les phénomènes calorifiques groupés deux à deux ; mais, afin de simplifier l'étude, on a pris un phénomène type, bien défini, et auquel on peut rapporter les autres d'une manière commode. C'est à l'élévation de I kilogramme d'eau de à 1 degré, que nous rapporterons les phénomènes calorifiques.

23. — On appelle calorie la quantité de chaleur nécessaire pour élever 1 kilogramme d'eau de à 1 degré centigrade. Nous garderons cette définition, bien qu'elle vienne de l'hypothèse prématurée sur la nature de la chaleur, dont je viens de parler au début du numéro précédent. Lorsque nous dirons que la fusion de 1 kilogramme de glace demande 79 calories, cela voudra dire que le phénomène de la fusion de 1 kilogramme de glace est l'équivalent du phénomène do l'élévar tion de 79 kilogrammes d'eau de à 1 degré.

Chaleurs Bpéoiflques.

24. Chaleurs spiécifiques ou CAPAcmÉs calorifiques. — On appelle ainsi la quantité de chaleur, évaluée en calories, nécessaire pour élever de à 1 degré 1 kilogramme d'un corps. Si Q« est la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température d'un corps depuis jusqu'à t degrés, si C est la chaleur spécifique, on aura

parce que C est à peu près constant. Cependant les chaleurs spécifiques sont variables avec la température et la pression. Voici les lois des chaleurs spécifiques :

1^ La chaleur spécifique des solides varie avec leur état moléculaire; le recuit, le martelage, la fusion, la cristallisation... influent. Elle est sensiblement constante pour un même état entre des tempéra* tures éloignées du point de fusion. Elle croit quand on se rapproche de ce point.

2"* La chaleur spécifique des liquides est croissante avec la temperature dans toute l'étendue de l'échelle thermométrique.

3° La capacité calorifique sous pression constante pour un gaz parfait est indépendante de la pression et de la température.

Elle varie pour les gaz naturels qui s'écartent de la loi de Mariette,

4^ A Vétat liquide j les corps ont une plus grande capacité calorifique qvCa Vétat solide et à Vétat gazeux.

Nous donnons plusieurs tableaux résumant les expériences d'après lesquelles ces lois ont été établies.