équilibre : nous pourrons aussi obtenir ce résultat en mettant le récipient qui contient l’air en communication avec un autre récipient, d’un litre de capacité, entièrement vide ; l’air se précipitera dans ce second récipient, et il nous suffira d’attendre que la température, un instant troublée, soit revenue, dans toute la masse, au point de fusion de la glace.
D’après l’expérience faite par Gay-Lussac en 1807, cette seconde opération n’entraîne ni absorption ni dégagement de chaleur ; or, quelle différence y a-t-il entre ces deux opérations ? Dans la seconde, les corps étrangers n’ont ni fourni ni emprunté de travail au gaz, puisque celui-ci s’est détendu à l’intérieur d’un vase dont les parois rigides n’ont subi aucun déplacement ; dans la première, le gaz, pour surmonter la pression extérieure, a accompli un travail facile à calculer ; ce travail équivaut, selon Robert Mayer, à la quantité de chaleur qui est absorbée dans cette première opération et qui ne serait pas absorbée dans la seconde. Si donc on pouvait déterminer cette quantité de chaleur qui a engendré un travail connu, on pourrait évaluer sans peine l’équivalent mécanique de la chaleur.
Or, les données que la physique possédait en 1842 permettaient de calculer cette quantité de chaleur.
Reprenons cette masse d’air qui occupe le volume d’un litre à la température de la glace fondante et sous la pression d’une atmosphère ; doublons d’abord son volume en maintenant sa température constante : elle absorbera la quantité de chaleur que nous voulons déterminer ; puis, en maintenant invariable son volume, chauffons-la jusqu’à la température de 273° : elle absorbera une quantité de chaleur égale à 273 fois le produit de son poids par la chaleur spécifique de l’air sous volume constant.
Au lieu de soumettre notre masse d’air à ces deux transformations successives, chauffons-la simplement, de 0° à 273°, sous la pression constante d’une atmosphère ; elle occupera, à 273°, un volume de deux litres ; elle absorbera, dans cette nouvelle modification, une quantité de chaleur égale à 273 fois le produit de son poids par la chaleur spécifique de l’air sous pression constante.
De deux manières différentes nous avons fait passer notre masse d’air d’un même état initial, où elle occupait un volume d’un litre à la température de la glace fondante, à un même état final, où elle occupe un volume de deux litres à la température de 273° ; la quantité de chaleur absorbée dans la réalisation du premier procédé doit être égale à la quantité de chaleur absorbée dans la réalisation du second. Nous pouvons donc évaluer
