ORIOIMK DE LA CHALEUR ET THEORIE DES PHENOMENES CALORIFIQUES

ixample de Lavoisier, ils mesuraient directement, au moyen d*uQ calori- Mre à eau, la quantité de chaleur perdue par un animal dans un temps •une ; d'un autre côté, ils évaluaient la chaleur produite dans le même Bips, en déduisant de la quantité d*oxygène absorbé et de la composition 8 gaz expirés, les proportions de carbone et d*hydrogène brûlés, et en nltipliant le poids de chacun de ces corps par sa chaleur de combustion, i méthode de calcul employée par Despretz et par Dulong dans cette luxième partie du problème s*appuie sur des hypothèses inadmissibles, r elle suppose : 1^ que la chaleur fournie par la combustion d'un corps imposé est égale à la somme des quantités de chaleur produites par Foxyition de chacun de ses éléments considérés à Tétat libre, et nous avons vu I 283) que cette proposition est inexacte; [2? que tout l'oxygène absorbé i employé à transformer le carbone en acide carbonique, et l'hydrogène I eau.] Quoi qu'il en soit, en partant des résultats trouvés par Despretz

Dulong pour la chaleur perdue par un animal, M. Helmholtz estime à rOO calories la quantité de chaleur produite journellement par l'homme ; itte quantité de chaleur élèverait de 1®, 2 par heure la température du irps, si le rayonnement, l'évaporation et les autres causes de dépertion ne rétablissaient à chaque instant l'équilibre. M5*. TraisfomitioB de la chtlear de combutleB en ira? ail miseiilalre. — Dans la ichine à vapeur, le combustible, en brûlant, engendre de la chaleur et i travail mécanique. Il en est de même dans le corps des animaux. Nous Tons donc nous attendre h ce que la chaleur et le travail produits dans un Bips donné par un animal représentent une somme de forces mécaniques aivalente à la quantité de force vive développée par la combustion des itériaux de l'organisme [en faisant abstraction du travail consommé par ictivité du système nerveux]. Jusqu'à ce jour, il n'a pas été possible de rifler par des mesures précises cette conséquence de la théorie; les cherches instituées dans ce but par Lavoisier, Dulong, Despretz, MM. ignault et Reiset, Andral et M. Gavarret, M. Boussingault, M. Pettenffer, etc., ont été exécutées à une époque où les travaux de M. Frankland

nous avaient pas encore fait connaître la chaleur de combustion des subinces alimentaires; de plus, la chaleur dégagée par les animaux n'a nais pu être déterminée avec une précision suffisante. Néanmoins tous les ts connus, tous les résultats fournis par l'observation, tendent à prouver ela combustion des aliments est l'unique source de la chaleur animale et

travail de la contraction musculaire. Chaque fois que le corps accomplit

travail mécanique ou qu'il éprouve une perte de chaleur, les phénomènes ixydation y deviennent plus actifs; ce surcroit d'activité des combustions paniques se manifeste par une plus grande consommation de matières, rtout de matières hydro carbonées, et par une formation plus abondante acide carbonique. Quand le travail mécanique effectué augmente, la pro- LCtion de la chaleur devient aussi, il est vrai, plus considérable, mais» lativement à la quantité d'oxygène consommé, la chaleur dégagée est ojours inférieure à ce qu'elle serait si le corps restait au repos. Kous pouvons donc comparer le coi*ps des animaux à une machine mainame à une certaine température constante par un chauffage non interjmpu et prête à tout instant à transformer sa chaleur en travail mécanique.

Tel serait le cas d'une locomotive chauffée, mais au repos ; si nous imaginons que cette locomotive soit munie d'un dispositif spécial quilui permelte d'employer la force élastique de sa vapeur à Tentretien de son feu, noosftarons rendu la comparaison encore plus exacte. En effet, la machine animak travaille constamment pour entretenir les phénomènes de combustion dont elle est le siège, et ce sont les appareils de la respiration et de la circuhtion qui s'acquittent de cette fonction. Mais aucune portion de la force motrici développée par la contraction du cœur et par les puissances qui mettent et mouvement la cage thoracique n'est transmise au dehors ; tout le travail produit disparaît dans le corps même, où il est employé a vaincre la résbtaseï due au frottement du sang contre les parois vasculaires et au jeu des artia* lations mues par les muscles. Le travail qui est ainsi absorbé par les resif* tances internes n'est pas détruit : il se convertit de nouveau en chaleur fi est rendue en entier à l'économie ; nous pouvons donc le compter oomi chaleur libre.

Au contraire, toute consommation de force motrice employée à valaoi une résistance extérieure se fait aux dépens de la chaleur développée dm le corps, et ne lui est plus restituée; en conséquence, pour que la tempénture de l'animal ne baisse pas dans ces conditions, il faut que les phi» nomènes de combustion deviennent plus actifs. C'est, en effet, ce fî arrive; et l'observation montre, en outre, qu'en général, l'accroisseneÉl des combustions internes est plus grand que ne l'exige le maintien dik température propre de l'animal. Aussi, toutes les fois qu'un ammaltravâSkt: produit-il une plus grande quantité de chaleur, et l'excès de caloriqna |ii| n'est ni converti en travail, ni utilisé pour l'entretien de la températorsi trouve enlevé, au fur et à mesure de sa production, par des phénomènes compensation, tels que l'évaporation qui a lieu à la surface de la peiti des poumons, phénomènes dont il sera parlé dans le paragraphe suivant

Le rendement d'une machine se mesure par le rapport du travail utile i travail moteur. Les machines à vapeur les plus perfectionnées d( un rendement qui s'élève en moyenne à 1/8, rarement au delà; 100 unités de chaleur produite, il n'y en a que 12 ou 13 qui soient formées en travail mécanique utile ; les 87 calories restantes sont en frottement, par exemple, et restent à l'élat de chaleur libre. Une évali approximative fixe à 1/5 le rendement du corps humain, c'est-à-din 20 ^0 de la chaleur de combustion développée dans rorganisme l'homme peuvent être utilisés comme force motrice.

D'après les expériences de M, Smith, par exemple, un homme qui son propre corps aune hauteur de 571 mètres en une heure, exhale 51 plus d'acide carbonique que lorsqu'il est au repos ; il produit ainsi une( de chaleur capable de faire monter de 6** par heure la température dii corps. Or, le travail mécanique accompli pour élever à une hantetf< 571 mètres un poids égal à celui de l'homme équivaut à une quantiii chaleur qui produirait une augmentation de température de 1^,3, ce< représente 20 7o de la chaleur totale développée parla combustion.

La supériorité de la machine animale sur les machines indni est due, sans doute, à la lenteur particulière avec laquelle s^ plissent les combustions intra-organiques.