QUANTITÉS DE CHALEUR

üque délerminé, par e.xemple l’élévation de lenipéralurc d’un kilogramme d’eau de 0 à 1“. On appelle calorie la (juantité de chaleur nécessaire pour la production de ce phénomène.

Si deux actions thermiques appliquées à réchauffement de

I kilogramme d’eau à 0 produisent chacune une élévation de température de 1 degré, on dit qu’elles dégagent chacune une même quantité de chaleur égale à une calorie. Ces actions thermiques peuvent du reste être très-différentes : l’une sera, par exemple, la combustion du charbon; l’autre, le frottement, etc. En disant que les quantités de chaleur produites dans ces deux cas sont égales, nous employons une forme de langage tout à fait identique à celle qui consiste à dire que deux forces sont égales lorsqu’elles produisent la même flexion d’un dynamomètre. Le fondement de la calorimétrie est donc aussi logique et aussi rigoureux que celui de la mécanique.

D’après la définition de l’unité de chaleur, on voit que si un phénomène quelconque produit l’élévation de température de m kilogrammes d’eau de 0 ii 1®, il y aura production de m calories.

II serait difficile, pour ne pas dire impossible, de régler le phénomène thermique qu’on étudie de façon à produire dans l’eau une élévation de température de 0 à 1”; mais il n’est pas nécessaire de s’assujettir à cette condition. On peut constater, en effet, que toutes les fois, du moins, qu’il s’agit de températures ne s’élevant pas au-dessus de 30 ou I|0“, la quantité de chaleur nécessaire à une variation de température de 1", en général, est très-sensiblement la même que celle qui correspond à l’élévation de 0 à 1®. .Admettons, en effet, ([u’il en soit ainsi, et cherchons, dans cette hypothèse, à calculer la température de la masse d’eau qui résulterait du mélange de 3 kilogrammes d’eau à 15® avec 5 kilogrammes d’eau à 35®, par exemple. Il est clair que celte température d’équilibre se produira au moment où l’eau chaude ayant cédé de la chaleur à l’eau froide, les deux quantités mêlées l’une à l’autre seront à une même température qui est précisément celle d’équilibre, et qui est naturellement intermédiaire entre les températures initiales. Désignons-la par x. Les 3 kilogrammes d’eau à 15" auront absorbé dans ce changement, et suivant l’hypothèse faite.

CALOltIMÉTRIE.

3 (x — 15) calories. Üe incine les 5 kilograniuies it 35" auront abandonné, en se refroidissant jusqu'ci x, 5(35 — x) calories. Or la quantité de chaleur absorbée d’un côté est évidemment et nécessairement égale à celle qui est dégagée de l’autre; on a donc la relation

d'où

Or dans quelques circonstances qu’ait été faite une e.vpériencc de ce genre, en s’entourant de toutes les précautions pour se mettre 5 l’abri des diverses causes d’erreur qu’elle comporte, on a toujours trouvé un accord parfait entre le calcul et l’observation. On peut donc, en s’appuyant sur elle, dire qu’une calorie est en généitd la quantité de chaleur nécessaire pour faire varier 1 kilogramme d’eau de 1", pourvu <ju’on opère à des températures qui ne s’éloignent pas de 0 de plus d’une quarantaine de degrés. Il suffira donc, pour déterminer la quantité de chaleur produite dans un phénomène quelconque, de mesurer la variation de température produite sur une masse d’eau. Nous allons indiquer sommairement la manière dont cette méthode a été appliquée à la mesure des quantités de chaleur :

1" Dans les variations de température des différents corps (chaleurs spécifiques);

2" Dans les changements d’état (chaleura de fusion, de vaporisation);

3“ Dans les sources de chaleur (chaleur de combustion, de combinaison, etc.).

340. Chaleur spécifique. — On appelle capacité spécifique d’un corps ou capacité calorifique la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température de l’unité de poids de ce corps de 0 à 1°. Si l’on désigne par Q la quantité de chaleur nécessaire pour élever l’unité de poids d’un corps de 0 A T", le quotient 2 est ce que fou appelle la chaleur spécifique moyenne de 0 à T. L’expérience prouve que cette quantité est à peu près la même quelle que soit la tempi*rature, pourvu qu’elle ne dépasse pas 100". On conclut de là qu’il