L’ÉNERGIE; SES TRANSFORMATIONS; SA MESURE

explosifs; on appelle parfois ees dernières des forces instantanées pour les opposer aux précédentes.

La force est ainsi définie en considération du mouvement (du changement visible quelconque) qu’elle produit ; on peut la voir apparaître, disparaître augmenter, diminuer. 11 n’en est pas de même de l’énergie, qui se définit avant tout en considération de sa constance, de son indestructibilité.

2. Le travail des forces. — L’énergie représente le travail réalisé par les forces; la force y intervient comme un facteur qui, à égalité de travail, grandit ou diminue suivant qu’inversement diminue ou grandit un autre facteur. I n kilogramme d’eau qui tombe de dix mètres effectue le même travail que dixkilogrammes d’eau tombant d’un mètre ; dans l’un et l'autre cas la quantité d’énergie dépensée est la même, mais dans le second la force (pesanteur) est dix lois plus grande, pendant que le chemin parcouru (hauteur de chute) est dix lois plus petit.

Différentes formes d’énergie. — L’énergie qui s’évalue ainsi sous forme de travail est l’énergie dite mécanique , c’est-à-dire celle qui se manifeste par un mouvement de totalité des masses. Elle a servi de modèles aux autres énergies, que l’on s’imagine volontiers sous la forme de mouvements moléculaires ou atomiques, gouvernés par les lois de la mécanique proprement dite. Elle est dite chimique lorsqu'elle est corrélative d’un changement des corps. Elle peut affecter aussi les formes thermique , lumineuse, électrique , qui se ressemblent par plus d’un côté, entre autres par leur radiation dans le milieu étliéré, lequel les reçoit des corps qui les engendrent et peut les transmettre à distance à d'autres corps; ce sont les énergies dites radiantes.

La notion d’énergie, avons-nous dit, est indépendante de celle de tout mouvement ou même de tout changement quelconque apparent des corps. Alors que ce mouvement ou ce changement a cessé de se produire, elle ne cesse pas d’exister : son indestructibilité le veut ainsi. Elle est alors comme la matière, qui dans certaines opérations paraissait aux anciens chimistes se détruire, dilfusée, volatilisée qu’elle est alors et par là même dissimulée à ceux de nos sens qui peuvent le mieux la percevoir. Mais de même que cette matière, si l'on y prend garde, peut se recueillir et, par une opération inverse, reprendre sa forme tangible première, en témoignant ainsi de son indestructibilité; de même l’énergie se conserve sous une forme latente, invisible, inconstatable, elle, autrement que par sa re transformation en une forme qui se traduit par un mouvement ou un changement de la matière dont nous saisissons légalité avec le

précédent; c’est ce qui fait dire qu elle est tantôt en action, tantôt en puissance.

3. Énergie actuelle et énergie potentielle. — Tantôt donc l'énergie se manifeste par quelque phénomène apparent ou plus ou moins directement décelable et qu'on rattache au mouvement : elle est dite alors actuelle ou cinétique ; tantôt au contraire elle est latente, dissimulée sous une immobilité qui n en laisse rien voir, mais elle n’en existe pas moins : elle est dite alors potentielle ou de position. L'exemple le plus clair et le plus souvent cité est celui de la pierre (pii tombe (énergie actuelle ou cinétique), par opposition à la pierre maintenue à sa hauteur primitive mais prête à fournir le travail que représente sa chute (énergie potentielle ou de position). La pierre qui va tomber a, en puissance, toute l’énergie qu’elle dépensera en tombant sur le sol. Elle lient cette énergie d’une dépense antérieure rigoureusement égale et inverse d énergie cinétique, faite en vue de l’élever à la hauteur d’où elle va tomber. On saisit bien, par cet. exemple, le passage de l’énergie cinétique à l'énergie de position, puis de non-

LES CORPS CONSTITUANTS ; LES ÉNERGIES EMPLOYÉES

veau à une énergie cinétique se dépensant en sens opposé. L'égalité évidente entre la première et la dernière de ces formes énergétiques nous garantit leur équivalence avec la forme intermédiaire qui les sépare. La nécessité d'une continuité entre deux phénomènes aussi rigoureusement égaux nous fait accepter cette forme intermédiaire d énergie, à la lois insolite et inconnue dans son mécanisme intime.

Travail positif ; travail négatif. — La pierre qui tombe accomplit un travail positif ; celle qu’on élève à la hauteur d’où elle doit tomber accomplit un travail négatif. Ces deux travaux sont égaux maisde signes contraires : on dit que le travail d’un corps est positif quand ce corps l’accomplit contre une résistance; négatif quand le corps est résistant et laisse accomplir un travail contre lui.

Travail et énergie. — La notion de travail se rattache ainsi à celle d’énergie ; elle s’en distingue néanmoins. Le travail est lié à l’idée d’une transformation, ou en cours s’il est voie d’exécution, ou antérieure s’il est accompli. L’énergie, elle, peut être considérée en dehors de toute transformation ; nous savons qu’elle est transformable mais c’est sa constance qui est son caractère essentiel. Si on met dans le plateau d une balance un poids A rigoureusement suffisant pour soulever un poids B placé dans l’autre plateau, le poids A accomplit un travail positif contre le corps B qui accomplit ou subit un travail négatil. loute dépense d’énergie cinétique à chaque instant de la descente de A se traduit par la création d’une énergie potentielle de B à chaque instant correspondant de sa montée, ou réciproquement. Le travail a toujours un sens, négatil ou positif, mais que le fléau oscille ou reste indéfiniment dans une position quelconque d’équilibre, l’énergie du système n’aura pas changé.

4. Réversibilité. ■ — Un tel système est réversible, parce que la transformation peut s accomplir indifféremment dans un sens ou dans l’autre en repassant par les mêmes étapes.

Inégale facilité des diverses transformations. — Les formes diverses de 1 énergie sontaples à se substituer et à s’équivaloir. Les substitutions ne se font pas avec une égale lacilité dans tous les sens. Toutes les énergies aboutissent tacitement à la forme chaleur ; tandis que la chaleur n’aboutit le plus souvent que partiellement aux autres formes. Dans la somme constante des énergies, la chaleur tend donc à prendre une place prépondérante. C’est ce qu’on appelle l’augmentation de V entropie.

Mesure des diverses énergies par leur transformation en chaleur. —

Cette facilité qu’ont les diverses énergies à se transformer intégralement en chaleur lait qu’on prend souvent cette dernière comme mesure des autres. C’est le cas pour 1 énergie chimique, qui ne se laisse pas saisir ni par conséquent estimer directement. L artifice consiste à opérer la réaction chimique dans un calorimètre qui recueille et mesure la quantité de chaleur dégagée pendant celleci. On exprime en calories l’énergie ainsi dépensée. — Dans un grand nombre d opérations chimiques, de l’énergie emmagasinée dans les corps réagissants est ainsi cédée sous forme de chaleur, mais dans un certain nombre d’autres, c’est 1 inverse qui a lieu ; la réaction, pour se faire, emprunte de la chaleur au milieu environnant, au lieu de lui en céder, et comme le milieu environnant est ici un calorimètre, celui-ci indique encore en calories la quantité d’énergie déplacée (ici absorbée) pendant la réaction.

5. Réactions endothermiques et exothermiques. — 11 y a de la sorte des réactions chimiques qui dégagent, libèrent, dépensent de l’énergie, laquelle apparaît aussitôt sous forme de chaleur; on les appjelle exothermiques ; il y en a