LIVRE PREMIER

blié dans la théorie de la machine à vapeur, ce qui nous engage à y insister ici, bien qu’il paraisse presque évident; c’est que le travail d’une unité de chaleur (capable d’élever d’un degré un kil. d’eau) a un maximum de travail théorique, comme un poids d’eau qui tombe d’une certaine hauteur. On ne saurait admettre, en effet, qu’une quantité limitée de chaleur pût produire un travail infini, ce serait admettre un effet qui ne fût pas en rapport avec la cause qui le produit. C’est ce qui va paraître encore plus clair en étudiant la manière dont la chaleur produit du travail.

M. Poncelet établit le principe fondamental de l’emploi de la chaleur par une induction très satisfaisante.

Il démontre d’abord qu’un gaz comprimé développe un même travail de quelque manière qu’il se détende, qu’il augmente de volume, pourvu que ce soit d’une même fraction de son volume. Ainsi s’il se détend dans deux corps de pompe formés par des pistons différents A, a ; e, E, étant les chemins parcourus ; le travail sera dans les deux cas p\e,paE ; or les quantités Ac, a E représentent le volume dont le gaz s'est détendu, quantités égales par hypothèse, la pression moyenne p, qui ne dépend que de la variation du volume, est également la même : le travail est donc le même.

Ceci admis, le calorique pouvant être considéré comme un fluide sans inertie ni pesanteur, d’une élasticité parfaite, produisant des dilatations quand il s’accumule, des contractions quand il diminue ; on doit lui appliquer à fortiori le principe posé pour la détente des gaz, ce qui revient à dire :

« Qu’une certaine quantité de chaleur introduite dans un corps ou soustraite de ce corps doit faire naître , contre des résistances directement opposées à son action, des quantités de travail absolues qui sont toujours les mêmes ou indépendantes de la nature des corps, mais dont une certaine partie est, dans les liquides et les solides, employée à contrebalancer la force d’agrégation des molécules. »

Ce principe a été établi pour la première fois, en 1824, au moyen de considérations différentes, dans un opuscule remarquable de M. S. Carnot, ancien élève de l’École polytechnique. Nous allons

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essayer, en nous aidant des considérations consignées dans cette brochure {Sur la puissance motrice du feu), d'établir les conditions à remplir pour bien utiliser cette source de travail.

1° Le travail est produit, non par une consommation absolue de calorique, mais par le passage de celui-ci d'un corps chaud à un corps froid. En considérant la machine à vapeur, il est facile de se rendre compte que c’est ainsi que le travail s’y produit. En effet, le calorique développé dans le foyer par l’effet de la combustion traverse les parois de la chaudière et vient donner naissance à de la vapeur en s’y incorporant en quelque sorte. Celle-ci l’entrainant avec elle la porte dans le cylindre où elle agit, et de la dans le condenseur dont l’eau froide, s’emparant du calorique développé. dans la combustion, produit le vide. Il ne suffit donc pas pour produire une puissance motrice d’obtenir de la chaleur, il faut en même temps disposer d’un corps froid. Ainsi la condensation qui est aussi cause de travail , n’a lieu que par la présence de l'eau froide qui sert à condenser la vapeur. On ne peut rejeter celle-ci simplement dans l’atmosphère, comme on le fait dans certaines machines à vapeur à haute pression, qu’autant que la température extérieure est telle que l’eau reste à l’état liquide par l’effet de la pression atmosphérique, température nécessairement moindre que celle de la vapeur, autrement il n’y aurait pas d’eau liquide et par suite pas de machines à vapeur.

2° Partout où il y a différence de température , il y a production de force motrice. Tous les corps sont susceptibles de changements de volume, de contractions et de dilatations successives par les alternatives de chaleur et de froid, tous sont capables de vaincre dans leurs changements de volume certaines résistances et de développer ainsi une certaine puissance motrice. Un corps solide, une barre métallique alternativement chauffée et refroidie, augmente ou diminue de longueur et peut mouvoir des corps placés à ses extrémités. Un liquide alternativement chauffé et refroidi peut vaincre les obstacles plus ou moins grands opposés à sa dilatation. Un fluide aériforme produira dans les mêmes conditions des mouvements de grande étendue. Tous ces changements supposent .. des alternatives de chaleur et de froid, c’est-à-dire la disposi-