Éléments de thermodynamique cinétique/13

Jean Villey

Éléments de thermodynamique cinétique

Gauthier-Villars, éditeurs, 1933 (p. 18).

13. Équivalence du travail et de la chaleur. — Le système matériel ayant subi une évolution en cycle fermé, appelons $\mathrm {Q}$ la chaleur totale qu’il a reçue (algébriquement) et ${\mathfrak {T}}$ le travail total qu’il a reçu des forces extérieures. On constate, dans tous les cas possibles, que $\mathrm {Q}$ et ${\mathfrak {T}}$ sont toujours de signes opposés et que leurs valeurs absolues sont dans un rapport invariable. C’est ce qu’on exprime par l’équation ${\mathfrak {T}}+\mathrm {J.Q} =0,$ $\mathrm {J}$ étant un coefficient positif constant que l’on appelle l’équivalent mécanique de l’unité de quantité de chaleur : sa valeur numérique dépend des unités utilisées tant pour le travail que pour les quantités de chaleur ; elle serait égale à 1 si l’on utilisait, conformément à la conception cinétique, pour unité de chaleur, celle qui correspond à une augmentation d’énergie cinétique moléculaire égale à l’unité de travail.

La signification de cette relation est très simple : le système matériel étant revenu à son état initial, si on lui a fourni au total du travail, il a cédé en contre-partie une quantité de chaleur parfaitement définie. C’est là purement et simplement une extension du principe de la conservation de l’énergie mécanique : cette quantité de chaleur, c’est une quantité d’énergie cinétique moléculaire égale au travail qui a disparu en apparence.

La transformation du travail en chaleur n’est qu’un changement d’échelle au point de vue de la répartition de l’énergie cinétique.