Sir Joseph LARMOR. — LA NATURE DE LA CFIALEUR 



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LA NATURE DE LA CHALEUR 

 DÉDUITE DIRECTEMENT DU POSTULAT DE CARNOT' 



La contemplation du travail des moteurs ther- 

 riiiques. et de leur «raïul développement en An- 

 tfleterre qu'il connaissait bien, a suggéré à l'es- 

 prit de Sadi Carnot le principe fondamental qui 

 règle leur fonctionnement. Il postula que la cha- 

 leur ne peut donner naissance à un travail méca- 

 nique que par un processus de retour à l'équili- 

 bre -. Cette idée implique immédiatement 

 l'ensemble de la Thermodynamique isotherme, 

 y compris les potentiels thermodynamiques 

 modernes delà Chimie physique ; car elle atlirmo 

 que, dans des conditions isothermes, la chaleur 

 présente ne prend aucune part dans les varia- 

 tions de l'énergie mécaniquement utilisable d'un 

 sNstème matériel, donc que l'énergie utilisable 

 se conserve d'elle-même lou est en partie dissi- 

 pée si l'opération est irréversible) sans aucun 

 rapport avec les variations caloriflques qui 

 accompagnent ses transformations. 



Un argument — peut-être le plusoriginal de la 

 Science physique — basé sur la combinaison des 

 moteurs simplifiés direct et renversé marchant 

 en parallèle conduisit ensuite Carnot de ce pos- 

 tulat général à une relation thermodynamique 

 quantitative, fondamentale dans tous les do- 

 maines de la connaissance naturelle, d'après 

 laquelle toutes les opérations thermiques cycli- 

 ques réversibles, impliquant une fourniture ou 

 une soustraction de chaleur aux deux mêmes 

 températures, ont un rendement mécanique iden- 

 tique, qui est le maximum possible. Mais il se 

 permit, dans sa démonstration, un peu à contre- 

 cœur et peut-être dans la hâte de fixer ses idées, 

 d'adopter l'hypothèse, aloi-s courante, que la cha- 

 leur est substantielle, donc ne peut être ni annu- 

 lée, ni créée. Ce point a été élucidé plus tard 



1 . Communication présentée à la Société Royiile de Londres 

 par Sir J. Larmor. Il nous a par» iiitéressant de donner ici 

 une Iradiiclinii de cette élude, qui est un nouvel hommag-e 

 aux vues géniales de noire gi*and compatriote Carnot, 



2. ■« La production d'une puissanc-o motrice est donc due.,, 

 non à une consommation réelle de calorique, mais à son trans- 

 port d'un corps chaud à un-corps /ro/ï/, c'osl-â-dire à son ré- 

 lalilissement d*équilibre, équilibre supposé rompu j>ar quel- 

 que cause que ce soit, par une action cliimique, telle que 

 lu combustion, ou par toute autre,.. D'après ce principe, il 

 no suffit pas, pour donner naissance à la puissame motrice, 

 de produire de la chaleur ; il faut encore se procurer du froid : 

 sans lui la chaleur serait inutile... » (Reflétions, \" éd.. 

 p. n (1821); 2- éd.. p. C.) 



Le passade de la chaleur latente sous forme sensible ne 

 peut être en lui-même, d'après ces principes, une marche 

 Ter» un équilibre, donc une source de puissance motrice, car 

 il est spontanément réversible, et il n'j a aucun effort ther- 

 mique dans aucune direelioii. 



dans les exposés corrigés de Clausiusetde W. 

 Thomson, une foisqu'un tissu de conceptions er- 

 ronées, provenant en pallie de la confusion entre 

 l'énergie totale et l'énergie utilisable mécanique- 

 ment, eut été éclairci. Mais l'ensemble du sujet 

 doit être capable d'un développement abstrait 

 sur des lignes plus larges et plus générales'; 

 c'est ce que j'ai eu en vue dans ce qui suit. Les 

 notes manuscrites laissées par Carnot à sa mort 

 montrent d'ailleuis qu'il avait beau coup progressé 

 lui-même vers une doctrine plus complète de la 

 puissance motrice thermique. 



I 



Supposons que de la puissance motrice puisse 

 être acquise dans un système matériel par l'ef- 

 fort de retour vers l'équilibre d'une entité quel- 

 conque distribuée à l'intérieur de celui-ci. Sup- 

 posons que l'état de cette entité, en ce qui 

 concerne la chute vers l'équilibre, soit déter- 

 miné, dans chaque élémentde masse du système, 

 par une seule variable, un potentiel qui lui 

 appartienne, de sorte que, lorsqu'une voie lui est 

 ouverte, elle passe d'un élément de masse dans 

 lequel ce potentiel est plus élevé à un ot'i il est 

 plus bas ; supposons aussi que l'effet est dans un 

 rapport proportionnel simple avec la quantité 

 d'entité qui entre enjeu, coinmel'impliqueridée 

 d'un potentiel. On peut alors montrer qu'il 

 n'existe que deux possibilités logiques. 



L'entité peut rester invariable en quantité, 

 mais donner naissance à de la puissance motrice 

 en s'abaissant à un potentiel inférieur, comme un 

 courant d'eau qui tombe à un niveau plus bas, ou 

 un gaz qui se détend vers une pression uniforme. 

 L'autre alternative, en ce qui concerne la produc- 

 tion de puissance motrice par un processus cy- 

 clique réversible, et par conséquent aussi d'une 

 façon générale, est que l'échelle de mesure de 

 l'entité puisse être choisie de telle façon que 

 l'entité soit consommée jusqu'à une quantité 

 équivaleiile à la puissance motrice gagnée; 

 alors, avec une échelle de mesure convenable du 

 potentiel, la relation entre elles sera déûnie par 



I . Dans une revue intéressante de l'histoire de la Thermo- 

 dvnami<iue, llelmholtz exprime l'opinion contraire ; 4<.,. fait 

 encore plus digne de remarque, il est dillicile de supposer 

 (jue le principe en question eut pu être déduit de l'hypothèse 

 plus correcte que la chaleur est un mouvement, étant donné 

 que nous ne sommes pus encore en mesure d'établir celle hy- 

 pothèse sur une base complètement scientifiipie i) \Ahhandt., 

 t. m, p. M'4>. 



