G. 3I0URET. — SADI CARNOT ET LA SCIENCE DE L'ÉNERGIE 



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esl conduite, el qu'à priori il n'esl pas impossible 

 que la nature de l'agent puisse avoir aussi une 

 iniluence. 11 montre alors que, si l'opération est 

 réversible, comme on dit aujourd'hui, le travail 

 produit est maximum et indépendant de la nature 

 de l'agent et de ses transformations. 



Sadi Carnot, qui, le premier, a introduit la 

 notion importante de la réversibilité, l'a définie 

 rigoureusement, et sur ce point spécial, il dépasse 

 ses successeurs modernes, dont quelques-uns 

 sont encore à se demander : qu'est-ce que la réver- 

 sibilité? 



Telle que la comprend Caruot, la réversibilité 

 implique et n'implique que deux conditions, 

 savoir : 



1° Le maintien do l'équilibre à tout moment de 

 la transformation du système thermique, à l'aide 

 d'un agent extérieur (corps variable, macliine ther- 

 mique) qui prend successivement la température 

 de chaque partie du système; 



2° La possibilité, par une_ transformation inverse, 

 à l'aide du même agent et dans les mêmes condi- 

 tions, de repasser par tous les états successifs 

 d'équilibre, aux mêmes pressions et aux mêmes 

 températures, et de revenir ainsi à l'état initial du 

 système, les quantités de chaleurs absorbées ou 

 perdues par les éléments de ce système étant exac- 

 tement rendues ou récupérées. 



Le raisonnement que Sadi Carnot a employé 

 pour prouver que la pi'oportion de travail produit 

 est indépendante de l'agent employé à le produire, 

 est un chef-d'ceuvre de simplicité, eu égard surtout 

 à l'importance et à la généralité du résultat. C'est 

 le premiei' exemple d'un raisonnement de Dyna- 

 mique générale, débarrassé d'un appareil mathé- 

 matique toujours inutile. Je répèle ce raisonne- 

 ment parce que toute la théorie de Carnot s'y 

 trouve condensée. 



Carnot considère un système hors d'équilibre 

 formé de deux corps A et B à des températures 

 différentes, le corps A étant le plus chaud et le 

 corps B le plus froid. Deux agents dillérents, tels 

 que la vapeur d'eau et celle d'éther permettront de 

 développer, par le passage d'une même quantité 

 de calorique Q d'un corps dans l'autre, des forces 

 motrices h et fo' dont il faut démontrer l'égalité. 



Employons d'abord la vapeur d'eau à produire 

 la force motrice G, en faisant passer le calorique Q 

 du corps A sur le corps B; puis profitons de la 

 réversibilité pour employer l'éther, en dépensant 

 la force motrice G , à faire repasser cette quantité 

 de calorique du corps B sur le corps A, et par con- ■ 

 séquent à ramener le système à son état initial. Il 

 faut alors que la force motrice dépensée G' dans 

 cette opération ne soit pas inférieure à la force 

 motrice créée G, car autrement on devrait admettre 



que de ht force motrice aurait été créée de rien '. Cela, 

 nous dit Carnot, est contraire à la notion qu'on se 

 fait de l'impossibilité du mouvement perpétuel : 

 on ne peut réaliser « une création indéfinie de force 



MOTRICE SANS CONSOMMATION NI DE CALORIQUE NI DE 

 QUELQUE AUTRE AGENT QUE CE SOIT » (page 11). 



Tel est le raisonnement de Carnot, dont on a 

 contesté souvent la validité en prétendant qu'il 

 repose essentiellement sur une donnée inexacte, 

 la conservation du calorique, qu'en réalité du 

 calorique est détruit et qu'il n'est pas sûr, par 

 conséquent, que le système revienne forcément à 

 sa position initiale ; alors, prétend-on, ce n'est 

 plus le cas d'invoquer le principe de l'impossi- 

 bilité du mouvement perpétuel. 



Mais, c'est aller bien vite en besogne, et il suffit 

 d'un instant de réflexion pour se convaincre que la 

 démonstration de ce ([u'on appelle la seconde loi 

 de la Thermodynamique ne repose pas sur un seul, 

 mais sur deux principes distincts l'un de l'autre. 

 L'un est l'impossibilité de tirer du travail de rien ; 

 l'autre se trouve nécessairement contenu dans 

 l'hypothèse de la conservation du calorique, aussi 

 bien que dans le principe d'équivalence de Joule 

 (mais n'est pas ce principe) ; en effet, la conclusion 

 à laquelle arrive Carnot étant exacte et son mode 

 de raisonnement étant logique, il faut bien que, 

 dans ses prémisses, il admette plus qu'il n'est né- 

 cessaire, el que l'erreur dont est entachée sa 

 théorie du calorique ne joue aucun rôle essentiel 

 dans le raisonnement. Il n'est d'ailleurs pas dif- 

 ficile de voir que ce principe que Carnot n'a pas 

 énoncé, mais qui est compatible à la fois avec l'hy- 

 potlièse ancienne du calorique et avec la théorie 

 moderne établie par Joule, doit être le suivant: 



Dans toute opéraiion réversiMe, simple ou complexe, 

 lin corps A ne peut gagner [ou perdre) une quantité de 

 chaleur Q sans qu'un autre autre corps B ne perde [ou 

 ne gagne) une quantité de chaîner Q'. 



Ce principe a un corollaire important qu'on peut 

 établir à l'aide du mode de raisonnement dû à 

 Carnot. 



En effet, dans l'opération réversible directe faite 

 avec la vapeur d'eau, nous enlevons au corps A une 

 quantité de chaleur Q et nous portons, d'après le 

 principe en question, une quantité de chaleur Q' 

 sur le corps B; puis, dans l'opération inverse, faite 

 avec la vapeur d'éther, nous enlevons au corps B 

 cette quantité de chaleur Q', et nous portons sur 

 le corps A une quantité de chaleur Q,. A la suite 

 de cette double opération, le corps B est revenu à 

 son état initial, et par application du même prin- 



' Par les opérations inverses, on prouTcrait de mémo 

 que G "S P^"' ^^^^ inférieur à ^', d'où il s'ensuit que ^ ^' {g' 

 sont égaux. 



