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



cipe en question, le corps A qui a fourni la quan- 

 tité de chaleur Q et reçu la quantité Q, doit re- 

 venir à son état initial; il faut donc que les quan- 

 tités Q elQ, soient égales; en d'autres termes, la 

 proportion des chaleurs perdues et gagnées dans une 

 opération réversible simpJe[ou ^ complexe est indépen- 

 dante de la nature des agents employés dans les opé- 

 rations ^ Les quantités Q et Q' sont donc détermi- 

 nées l'une par l'autre et leur rapport ne dépend 

 que des températures des corps A et B. 



L'erreur de Carnot a été de croire que ce rapport 

 est égal à l'unité, alors qu'en réalité il est plus 

 grand que l'unité ; mais celte erreur ne vicie en 

 aucune manière son raisonnement, lequel repose 

 uniquement, pour ce point, sur la détermination 

 mutuelle des quantités Q et Q', c'est-à-dire sur la 

 constance de leur rapport, quel que soit ce rap- 

 port. 



En d'autres termes, la démonstration de la se- 

 conde loi de la Thermodynamique est indépen- 

 dante de l'exactitude du principe de Joule. Elle 

 suppose d'ailleurs le principe général énoncé par 

 Carnot; effectivement, quoique nous soyons as- 

 surés qu'à la suite de la seconde opération réver- 

 sible, tout le sysième est ramené à son état ini- 

 tial, nous ne pouvons conclure à l'égalité des tra- 

 vaux G et G mis en jeu, sans invoquer ce prin- 

 cipe général, que du travail ne peut être créé de 

 rien , 



L'idée que Sadi Carnot s'est faite de la causalité 

 du phénomène de production de force motrice par 

 la chaleur et le corollaire important qu'il a tiré de 

 son principe ne sont donc pas liés inséparablement 

 à une hypothèse incxacle, et sa manière de voir, 

 quoi qu'en dise Clausius, n'est pas en contradic- 

 tion avec les idées actuelles. Bien au contraire, le 

 fait que Sadi Carnot envisage la marche d'une 

 machine à feu comme un retour vers l'équilibre du 

 calorique, et qu'il généralise par là la notion de 



' Ce corollaire est important, parce que non seulement il 

 fonde la seconde loi de la Thermodynamique, mais aussi 

 parce qu'on peut en tirer directement la délinilion rationnelle 

 de l'entropie. L'entropie est cette propriété des changements 

 thermiques de se déterminer mutuellement par voie réver- 

 sible ou, pour prendre le langage des géomètres, d'être con- 

 jugués dans un cycle réversible. 11 y a égalité d'entropie, 

 quand les deux changements considérés sont respectivement 

 conjugués à un troisième, et en vertu du principe général, 

 deux changements conjugués à un troisième, pris eux-mêmes 

 en sens inverse, sont conjugués entre eus. 



Delà ce corollaire que, dans toute tfansformalion réver- 

 sible, il y a conservation d'entropie. 



En présentant la notion d'entropie, comme je viens de le 

 faire, dégagée du principe de l'équivalence, de la considéra- 

 tion des températures absolues et de toute formule pure- 

 ment conventionnelle, telle que / —f-, la Thermodynamique 



gagnerait beaucoup en élégance et en simplicité, et pourrait 

 être mise bous une forme aussi logique et aussi concise que 

 les éléments d'Euclide. 



l'équilibre et les principes qui s'y rattachent, au- 

 torise à soutenir qu'il a devancé les auteurs de la 

 théorie moderne de l'Énergie ' et qu'il est le véri- 

 table père delà science dont Youngestle parrain. 



III 



La principale cause des difficultés relatives à 

 l'exposé de la seconde loi de la Thermodynamique 

 dérive de ce que, dans l'établissement de cette 

 loi, deux principes sont en jeu, qu'on a rappro- 

 chés, confondus même, et qui sont cependant dis- 

 tincts en tant que principes spécifiques. L'un, 

 énoncé plus haut, que Carnot admet implicite- 

 ment, se trouve contenu dans toutes les hypo- 

 thèses faites au sujet de la chaleur. L'autre, que 

 Carnot énonce explicitement, représente, sous 

 une forme scienlilique, la vieille loi métaphy- 

 sique de l'impossibilité du mouvement perpétuel. 



Le premier de ces principes, auquel me parais- 

 sent se rattacher plus ou moins les énoncés dus à 

 Maxwell, à sir \\'illiam Thomson et à M. Lipp- 

 mann, règle la transmission réversible de cha- 

 leur, abstraction faite de la connexion entre ce 

 phénomène et la création de puissance motrice. 

 L'autre, que Clausius a eu plus spécialement en 

 vue et qu'il a exprimé sous une forme si impar- 

 faite, a trait à celte connexion même, à la dépen- 

 dance nécessaire mutuelle entre la transmission 

 réversible de chaleur et la production réversible 

 de travail. Le premier principe s'applique à deux 

 systèmes de même espèce, respectivement en équi- 

 libre séparément; le second principe concerne 

 deux systèmes d'espèces différentes, respective- 

 ment hors d'équilibre séparément-. 



Mais bornons-nous au second de ces principes, 

 à celui que Carnot a énoncé explicitement. On en 

 sentira mieux le véritable caractère et l'on saisira 

 bien la supériorité de l'énoncé de Carnot sur celui 



' On a posé parfois, cl M. Poincaré entre autres, la question 

 de savoir s'il existe une définition générale de l'Énergie. La 

 théorie de Sadi Carnot renferme cette définition, car l'éner- 

 gie en général peut être définie la propriété, capacité ou 

 pouvoir de tout retour vers l'équilibre o» le repos de déter- 

 miner un changement inverse dans le mémo système ou dans 

 un autre système. 



- L'un et l'autre principe pourraient d'ailleurs être réunis 

 sous un énoncé général qui comprendrait aussi le vrai prin- 

 cipe nouveau établi par Clausius, celui qui a trait aux trans- 

 formations irréversibles des systèmes isolés, solidaires ou 

 continus. Voici cet énoncé : A tonte transformation envi- 

 sagée par rapport à l'étal d'équilibre ou de repos répond 

 nécessairement au moins une transformation en sens opposé, 

 dans le même système, ou ailleurs, qu'il y ait ou non réver- 

 sibilité. Ce postulat universel aurait pour corollaire le prin- 

 cipe de Helmholtz sur la conservation de l'énergie, le prin- 

 cipe de Joule sur l'équivalence et le principe de Clausius 

 sur l'entropie. Associé au principe delà dissipation d'énerfie, 

 il constituerait la gi'ande loi qui règle les déplacements et 

 les transformations de l'Énergie. 



