LES FACTEURS D'ACTION

TKKStO?(S OU FliESSlONS-

48. J'ai louL d'abord êiiiim^*ré (n*' 1) les moyens par lesquels on jieul tnmsfonner la matière. La considéraLion du premier mojeii ÎQciit{ué (compression ou dislension) nous a conduit de proche en prorhe à faire une révision crilique des lois cl des j^rineipes de la Mécanique* Revenons maintenant à noire point de départ; étuliions luur à lour nos dilférents moyens d'action. Nous allons voir qu'on pciU leur faire correspondre certaines grandeurs, telles que ]ji preîi&îon ou la température, qui joue ni dans les transformations des rôles comparables, l^es caractères (]ui rapprue lient ces grandeurs et ceux qui les séparent ne peuvent être énoncés à Pavance dt* fai^on rigoureuse et brève* A titre d^indiealion, disons que si I*uoe de ces grandeurs est définie en tous les points d'un sj'slérae en équilibre, elle y a généralement la même valeur et ne peut cesser d'être ainsi uniforme à Hntcrieur du système sans quVne transfonnation se produise aussitôt, dans le sens d'un retour à Tumfortuite. J'appellerai ces grandeurs les fadeurs fJ*action {*). La tension et la presslou, déjà définies dans le Chapitre précédent, vont nous en donner de suite deux exemples.

49. La tônaioîi, facteur d'action. — Nous avons vu (n'*5)que tous tes éléments d un cordon horizontal en équiUbre ont la même

(♦) Où II** appdïc sou v^ ni fadeurs du l* équilibre { Lk CaATELlKn, Équilibra thîmiqu^* p' y^)x on pi^^ff'itîra J'urïe cm rauiru «xpres&ion selon qAfori voudra Mirlout rappf^ter que l'uniforiniiè conditionne Tf^qûitibrc, ou la noo-uniformilé U Umn^foriiiâiiun.

Si THAITÉ DE CiJIJMlE PilVSIQLE. — LES PntXCIPlSS-

lension; il nVn o&t plus ainsi en régime variable quand la lo giieur qui sépare deux points marqués sur ce cordon ne resle p, consUmte d'un instant â Tau Ire, On peut en ce cas supposer qu*j un inslanl quoi cou que un immobilise brusqueinenl par des vi^ serrage autant de pulnls qu^on veut sur le cordon. Alors on consti tera que la tension n*est pas la même pour les dtHerenU élémen ainsi isolés. Bref, la Innsion est uniforme le long d'un cordon liorî zontal en Jquililire, el, clés qu'elle cesse d'élre unifonne, uni transformation se produit. Nous rencontrons donc hwu^ avec tension, un premier exemple de facteur d'action,

tjuand le eordou n'est plus horizontal, la tension nV-St plu?^ uni-^ forme (n"^* 13). Elle gardera pratiquement son rôle de facteur d*ac* tion tant que les tensions développées par le poids du eordo resteront négligeables.

dO. La preBBÎon, facteur d'action. — Des considérations ana-]

logues se rép^Uent pour la pression dans un fluide, mais leur imA portancc pratique est beaucoup plus considérable.

Nous avons évalué (u" 13) la différence des pressions en deui. points d'un lîuide en équilibre. Très souvent cette dilTérence e3| négligeable relativement aux pressions considérées* Ces! le prin^ cipe de Pascal : dans un Jîuide en équilibre ^ la pression eÊi uni/orme^ Si doue la pression cesse (rétre uniforme, Téquilibr ne peut subsister : la pression est un fadeur d'action.

SI. Même en négligeant rinfluence du poids du liquide, le prin cipe de Pascal peut cesser de s'appliquer lorsque le jluîde coosi déré, au lieu d'être homogènCj est formé de deux fluides distincts en contact Fun avec Taulrej et en équilibre. L^eipérienee montre alors que les pressions mesurées de part et d'autre de la surface de séparation sont les mêmes, quand cette surface est plane, et, plus généralementj quand sa courbure est nulle, mais qu'elles sont différentes sitôt que cette courbure n*cst pas nulle, leur diflerence étant d'ailleurs alors bien déterminée et caractéristique de Féqui libre, en sorte qu^on ne peut la faire varier sans provoquer une transforum tion. L'étude de ces actions de surface nous ameuerait à définir un nouveau facteur d'action : la lension superjicietleg négligé dans Ténumération actuelle.

niAP, tL — LES FACTEURS D*ACT10N» 53

52. Isolement mécanique. — Bien entendu, une varîalion de presslou eu un poiiU d'un fluide ne pourra entraîner de transformation en un autre point, ai ces deux pointa sont pris, l'un à riolérieur. Tautre à rextérieur d'une enceinte rigide, pratiquement tndeiunuiible et complèlejnent close. Un sj&lème contenu dans une telle enceinte sera dit mécaniquement isolé. Tel est le cas d'un sjstt^me enfernii^ dans la hom be caiorim et rir/ ue de M, Bertlielot. Nous aurons souvent à envisager de tels systèmes,

33. Observons de plus que, niènie en un Jluide homogène à pression bien uniforme, la pression peut encore intervenir comme facteur d'action, en intluanl par sa grandeur sur Tallure ou Tétai terminal d^une réaction subie par la masse lluide; c'est ainsi que la vitesse d'inversion du sucre en solution acide décroît quand la pression grandit. Il semble qu'alors on puisse dire que la pression îotcr*ient camm^ fadeur interne d'action.

FOaCe ËLECTHOUOTRICI;.

34* Définition et mesure par l'électromètre» — On peut agir sur la matière, avons-uuus dit en secoxid lieu, eu y faisant passer un com-aot électrique; ainsi apparaît un nouveau facteur d^action, la force êlectromotrice.

Nous éludîerou!^ plus tard avec détail, en exposant la tliëorie des piles et rélectrocbimie, les idées et les lois qui se rattachent à celte notion nouvelle; en ce moment, et en vue de permettre son emploi dans les Chapitres qui vont suivre, nous pouvons nous borner a quelques remarques.

On définit d^ord inaire la force électroniolrice d^une pile comme étant iii différence de potentiel entre les deux pôles de la pile. Celte définition, d'ailleurs excellente, implique la définition préa- |||U>lc du travail. £n raison de Tordre adopté dans cette exposition, u me paraît utile de miJUtrer qu^on peut se passer de cette dernière notion et que, en suivant une marche asse^ analogue à celle qui nous a servi dans le cas des forces proprement dites, on peut arriver à définir et à mesurer les forces élecU-omo triées. Pour cela.

S| TRAITÉ DE CHIMIE PHYSIQUE. — LES FRfXCIPES.

nous etnjvloienui^ des uf)|L>ureils dils ét£CtromèlreSj donl le Mi l'Oirespontlra â celui que jouaient tout à Theure lesiljnimiuinèlres.f

Deux armatures faites d un même métal, inlcrieures Tune à Tau Ire et puriVulement Uolees Tune de Tautrej dans rinlervalle desquelles se trouve un appareil tpieleonque sensible a Paclioft d*un champ éleetrique, donnent un bon exemple théorique d^éIeo*« tromèlre. L'armature extérieure est complètement close, ab§trac

Fig. 8.

lion faite d'une très petite ouverture qui laisse sortir UQ fil métaM lique issu de T armature intérieure (Ji^^ S).

On constatera d'abord que lorsque ce fil touche l'armature extérieure, il n^j a pas de champ électrique dans la région qtiiM sépare lesdeu^ armatures. Supposons nniiutenant que Ton réunissf^ respectivement t^es deux armatures aux deux extrémités d'une chaîne de conducteurs placée à Textérieur de l'appareil et termÎDé^| par deux conducteurs de même nature, deux bornes de cui\re par exemple. S'il se dévclt>ppe alors un champ électrique dans la régioî^ qui sépare les deux armatures^ la chaîne de conducteurs esl uil^| plie au sens le plus général du mot, les conducteurs extréines étant les pâles de !a pile.

II n'y a aucun intérêt à préciser le moyen par lequel on s'assurera de Texlslence ou de Tabsence d'un champ électrique enti*e 1 armatures : en principe, un pendule électrisé suffira, Siipposoi ce pendule élcetrisé positivement; il se dirige vers Tune des armalures : le pôle de la pile auquel est relié cette armature est le prJp négatif, l'autre est le piMe positif. ■

On peut dès lors définir la force électromolrice par le ehani™ électrique réalisé dans un éleclromctiCj c'est-à-dire en quelqiu manière par la déformation de Féther compris entre ses armaitiri

su-

t||At>, 11.

tKS tMCTEt ns li ACTION.

lie menif? f|irnn d^tini^saÎL In tension on la pression par Va âéUiv- UialioD ti itn dynamomètre,

Ori tth'ïi que deux piles ont la même force éloclromotrirc sî, rt^li;uil 5iu*ccssi%ement hnii's pôh's aux armatiirpiî d'un même êlec- Ifù mètre, on obtient le même champ electrirjuc entre les àrinatures de cet i^leclromètre- On vérifie d'ailleurs lacilemenl, comme il est ti^ce^isaîre pvonr que la convention [jn^rédeiUe ait quelque inl^^rêt, que ïi eelle idenlité est rralis^-e pour un pn/mier élecl rouit" Ire, elle est «lès lors réalisée pour tout antre.

De m^hne (m dira qu\ine |iile P a une forée électromotrice double lie celle d'une autre P', si^ dans un même éleclroinètrej élit* produit le même champ électrique que !a pile formée en mettant e/i série deux piles identiques à P^j de hcon (pie le p^le Eég;itifdp rmie tniiehe le pAle positif de la .^nivanie. FMus ge'néralemcnt, le;* forces életironiotrices de deux piles seront dites dans le rsïpport — si, mettant en série g piles identiques a la première, ou /jicl<>nliques à k second*-, on obtient dans un même électromètre le iiièiiie champ êleetri<pie, I^'analo^if que présentent ces considéfnlit>ns a\ec celles qui permettent de uiestircr les ftnxes par voie Alfllique est évidente.

55. Imaginons maintenant qu^après avoir mis en contact deux p^îles de luéoie nom de deux piles, on amène en contact entre eux le.^d**u!L antres ptMes, Il v aura équilibre, ou il y auni Iransformatiriii, avec f^roduction d'un eLiurnnt électrique , suivant que la force ëlectromotnce aura ou n'aura pas la même valeur dans les deux piles ; la force éleclrotnotrice est un facteur d^action,

56. A la nouon de force électro motrice se rattachent de htion fia tu relie les notion s j déjs'i rt-nrontrées, de champ i*lectrîque el de champ mtif^ né tique. Il y a bien là deux moyens de transformer la matière (phénomène de Kerr, polarisation rotatoîre magnétique, etc.), et la transformation est d ^autant [>lo§ profonde que Tiutensité du champ (n*' âO) est plus grande. Cette intensité mesurera, dans chacun des deux cas, le facteur d'action. Mais, au fond, c'est vis-à-vis de Téther, et non pas vis-à-vis de la matière, que ces facteurs tiennent un rôle comparable à celui que la prèssiiin lient vis-à-vis des,lluïdes.

TlUtTK 0Ë Cftime PHfilOtE. — LES nCCCJFES.

TEÎirÊWATLtïE.

57. Classement des températures. — Première approximadODi — On peut agir sur la matière en Véchaujfant ou en la refroidissani. Par là se présente à nous k noUon de iempt^rutun. Mais, tandis que nous a^avons aucun sens qui nous permetle de percevoir directement Fe^istence d*un champ éleclrique et, pat suite, d^une force électromotrice. Il est bien certain que les sensarî tîons de chaleur et de froid sont à la hase de la notiou de tewipth rature comme la sensation d'efTart e.%t à la base de la notion de forcer

Nous savons tous très hien ce que nous exprimons en disant^ par exemple, que notre main s'cchaufre ou se refroidit, l^artons de ta.

Au contarl de certains objets noire main s'édiaulTe; nous dironsjj sans préciser encore davantage, que ces objets sont chauds. Nolr^ niatn s'échaufie encore si nous tenons un objet chaud par le niojeii d*un gant fait d'une substance quelconque. Toutefois, à durée de contact égale^ la sensation est aflàiblie; elle Test peu st le gaiM est fait de certaines substances dont ou peut dire pour abrégei qu'elles sont bonites conduetrlces; elle est très alHiiblie poiU d^autres substances, dites mauvaises conductrices. Enfin, même i distance d\tn objet chaud, notre main s'échaufle encore, d'atilaii moins qu^elle est plus loin. Cet écliciuffcment n'est pas di^ à la pré sencede Tair, ctir il disparaît dès qu'un place un écran inétatijquej pourtant bon conducteur, entre la main et Tobjet, de manière i couper toute droite qui va de la main à roljjel.

Un objet chaud peut donc échaufier notre main de deux manières : par contact €*u conductibilité ^l pav rajonnement. Bien entendu, ces deux genres d^acUon peuvent se superposer.

De même nous distinguerons des objets froids drml les efleti obéiront aux mêmes lois qualitatives. Ils refroidissent notre mai par contact direct ou par conductibilité (les substances qui coHj duîsent bien le froid étant celles qui conduisent bien le chaud), ci par rayonnement (qui peut être intercepté par des écransi métalliques).

Enfin nous pourrons appeler tièdes les objets qui ne sont froids ni chauds*