Pouvoir calorifique

“ La grande chaleur spécifique des éléments biogéniques et de leurs composés, a encore une autre et non moins importante conséquence. A poids égal et à même température, les substances dont la chaleur spécifique est considérable renferment évidemment plus de calories que les autres. Cette énergie calorifique pourra du reste, d'après le principe de la transformation des forces et de la conservation de l'énergie, se manifester sous la forme chaleur ou sous toute autre forme : mouvement, travail, lumière, électricité, énergie chimique, activité nerveuse, etc. ”

“ PÉCLET, Traité de la chaleur considérée dans ses applications, 3e édition, Paris,
1840.
(2) La calorie est l'unité de chaleur adoptée par les physiciens. C'est la quantité de calorique nécessaire pour élever d'un degré un kilogramme d'eau. La puissance calorifique d'un combustible est le nombre de calories qu'un kilogramme de ce combustible est susceptible de développer en brûlant.
Quand la combustion est complète, ses produits gazeux sont l'eau et l'acide carbonique ; mais un grand nombre d'éléments pyrogénés y échappent et se mêlent à l'atmosphère. Il s'y répand aussi du charbon divisé. ”

“ Mais il en est de même, plus généralement, pour les réactions chimiques, lorsqu’elles se produisent sans aucune intervention d’agents extérieurs, lorsqu’elles tendent vers l’équilibre et vers la stabilité, dégageant des calories et mettant ainsi en liberté du travail. Seules, quelques forces naturelles font exception et, tout en tirant leur origine d’une action calorifique, tout en représentant par conséquent une transformation de la chaleur en puissance, n’impliquent plus la manifestation de cette chaleur, déjà métamorphosée en énergie. ”

“ L'impression de chaleur ou de froid résulte de l'ensemble des échanges calorifiques du corps humain avec le milieu. Or, ces échanges sont de deux sortes : 1° Echange calorifique suivant l'expression habituelle du mot, c'est-à-dire par rayonnement et par convection; 2° Echange par vaporisation de l'eau à la surface de la peau 1 qui exige pour cette vaporisation à 37°, 580 calories environ par kg. ”

“ Le calorique augmente le volume des corps; en effet, nous voyons les solides, les métaux principalement, les liquides, les gaz, lorsqu'ils sont soumis à une forte chaleur, se dilater sensiblement; puis revenir à leur état primitif, lorsqu'ils perdent leur calorique. ”

“ Que représentent donc les 80 centièmes restants de l'énergie fournie à l'organisme ? Ils se retrouvent sous forme de chaleur. On a constaté ce fait extrêmement important, que la chaleur recueillie par le calorimètre, pendant des journées entières, ,- représente la valeur calorifique des aliments dépensés pendant le même temps ou celle des tissus détruits dans un jeûne d'égale durée. ”

“ Nous connaissons maintenant l'état calorifique des animaux supérieurs et principalement de l'homme; cet état peut être considéré comme sensiblement invariable; à moins de variations extraordinaires, expérimentales seulement, peut-on dire, la température de l'homme est constante; l'homme est à l'état permanent, à l'état de régime, au point de vue calorifique.
Ce résultat peut s'expliquer soit parce qu'il n'y a aucun échange de chaleur avec le milieu ambiant, soit parce que l'homme, à chaque instant, produit ou absorbe de la chaleur pour compenser les pertes ou les gains qu'il fait. ”

“ Le calorique se combine dans les divers corps avec plus ou moins de facilité, et nous en connoissons plusieurs qui, à la température de l’atmosphère, sont constamment à l’état de gaz ; il en est d’autres qui passent à cet état par quelques degrés de chaleur au-dessus, ce sont ceux-ci qu’on désigne par substances volatiles, évaporables, etc. ”

“ Quand un corps prend l’état gazeux, il absorbe une grande quantité de calorique qui passe de l’état libre à l’état combiné quand ce même corps abandonne l’état gazeux, il émet du calorique qui en passant de l’état combiné à l’état libre se répand sous forme de chaleur sensible sur les corps environnants. ”

“ La méthode calorimétrique imaginée par Black permet de mesurer la quantité de calorique qu’un corps gagne ou perd lorsqu’il subit une transformation d’une nature bien déterminée : échauffement ou refroidissement d’un certain nombre de degrés, fusion ou congélation, vaporisation ou condensation. Mais quelle est la quantité de chaleur que renferme un corps donné, pris dans un état donné ? Combien y a-t-il de calorique, par exemple, dans un kilogramme d’eau, à la température de la glace fondante ? ”

“ On nomme fluides tous les corps dans lesquels la force expansive du calorique a détruit l'adhérence des molécules; tels sont tous les liquides et tous les gaz. Le calorique pénètre tous les corps, les dilate, c'est-à-dire augmente leur volume sans en augmenter le poids et tend constamment à se mettre en équilibre dans la nature, les corps chauds cédant de la chaleur aux corps froids, et ces derniers en prenant aux corps chauds, jusqu'à ce que l'équilibre soit parfait. L'équilibre du calorique est la température. ”

“ De plus, si nous remarquons que tous les gaz se dilatent également par la chaleur, et que, dans nos expériences, en occupant des volumes plus grands, mais égaux, ils ont absorbé des quantités de calorique d’autant plus grandes qu’ils ont moins de pesanteur spécifique, nous tirerons cette conséquence importante, savoir, que les capacités des gaz pour le calorique, sous des volumes égaux, suivent un rapport croissant quand leurs pesanteurs spécifiques diminuent. ”

“ Nature du calorique. — Quand un corps a une température supérieure à celle de notre propre corps, nous disons qu'il est chaud ; dans le cas contraire, nous le déclarons froid ; mais quelle est la cause du froid et du chaud ? On attribuait autrefois ces phénomènes à un fluide spécial qu'on appelait calorique ; on a retenu ce nom, mais on attribue maintenant la chaleur aux vibrations d'un fluide invisible, impondérable, qu'on appelle éther, et qui aurait la propriété de vibrer sous l'action, des corps en combustion, comme le soleil, une lampe, un charbon incandescent, etc. ”

“ Le calorique existait dans l'univers en quantité constante, et un corps ne recevait du calorique, c'est-à-dire ne se réchauffait, qu'aux dépens d'un ou plusieurs autres corps, qui devenaient plus froids. ”

“ La chaleur, cette sensation que nous éprouvons à l'approche d'un corps chaud, tel que la flamme d'une bougie et d'un foyer, est due à la présence dans ce corps d'une quantité plus ou moins grande de calorique. La manière la plus simple de se rendre compte du calorique est de le considérer comme un fluide excessivement subtil, sans pesanteur, et pénétrant dans tous les corps, ainsi que l'eau pénètre une éponge. Les mots chaleur et calorique s'emploient continuellement l'un pour l'autre. ”

“ En outre, l’extrême légèreté du calorique fait que, lorsqu’il est combiné avec un corps quelconque, il tend sans cesse à l’élever et à vaincre cette force qui le retient et le précipite vers la terre. ”

“ Elle regarde la chaleur comme étant une sorte de matière, un fluide subtil, pénétrant intimement les corps, et qu’elle désigne sous le nom de calorique, pour distinguer la cause de l’effet, que l’on nomme chaleur. Elle en donne cette définition : une substance dont l’entrée dans nos corps cause la sensation du chaud, et sa sortie la sensation du froid.
La théorie mécanique de la chaleur, universellement admise aujourd’hui, écarte l’idée de matérialité : la chaleur n’est pas de la matière ; c’est un mouvement des dernières particules, des molécules, des atomes des corps. ”

“ Puisque nous connaissons d’une part la loi suivant laquelle la chaleur se dégage par la compression des gaz, et de l’autre la loi suivant laquelle varie la chaleur spécifique avec le volume, il nous sera facile de calculer les accroissemens de température d’un gaz que l’on comprime sans lui laisser perdre de calorique. ”

“ Ces attributs disparaissent encore, lorsque le calorique est trop rare , ou plutôt lorsque la chaleur est insuffisante aux besoins des corps organiques ; d'où il résulte que la chaleur qui est le principe premier de la vie , exerce sur cette propriété le pouvoir lé
plus illimité , relativement à ses diverses phases , à son développement, et à sa destruction. ”

“ Les corps de nature semblable, en présence les uns des autres, se partagent plus facilement le calorique emmagasiné dans l'un d'eux. Ce qui sanctionne une fois de plus cette loi absolue de la chaleur : tendance constante à l'équilibre. ”

“ Les substances gazeuses ne sont tenues à l’état aériforme que par la chaleur qui leur est combinée, et lorsqu’on présente à ces substances ainsi dissoutes dans le calorique un corps avec lequel leur affinité est très-marquée, elles abandonnent la chaleur pour s’unir à lui, et le calorique ainsi chassé ou dégagé paroît sous forme de chaleur libre ou thermométrique ”

“ Dans tous les appareils de calorimétrie biologique, la source de chaleur dont il s'agit de mesurer le pouvoir caloriifque est disposée de façon à provoquer des variations thermiques sur un corps convenablement choisi, corps calorimétrique. ”

“ De même le calorique dilate les corps les plus durs ; son effet peut aller jusqu'à neutraliser l'action de la cohésion, et jusqu'à transformer les solides en liquides et les liquides en gaz ou vapeurs. Quand on mesure la quantité de calorique employée à la vaporisation d'un litre d'eau et l'énorme volume de la vapeur, on comprend jusqu'où peut aller la porosité des corps, et jusqu'où peut aller l'accumulation de fluide impondérable entre leurs molécules. ”

“ On ne peut résoudre cette question bien positivement : l'opinion dominante en France est que le calorique est une matière sans pesanteur, ou du moins sans pesanteur appréciable avec nos meilleurs instrumens, éminemment élastique, incoercible, c'est-à-dire que l'on ne peut renfermer dans un vase. ”

“ D’autre part, — et c’est la troisième loi qui l’enseigne — l’énergie mise en jeu dans les phénomènes vitaux est libérée enfin et restituée au monde physique sous forme de chaleur. Nous venons de dire que ce dégagement de calorique est employé à élever la température interne de l’être vivant : c’est la chaleur animale. ”

“ Le calorique, qui lui semble inhérent dans sa nature, est la conséquence de sa pression et de sa combinaison chimique avec les corps qu'elle rencontre, qu'elle électrise et anime partout sur son passage.
Il n'y a pas de lumière sans dégagement de calorique, comme il n'y a pas production d'électricité sans dégagement de fluide magnétique ”

“ Cette dissipation de calorique est indispensable; car, la respiration, la circulation, le travail de la nutrition, celui des sécrétions, le jeu de nos organes, nos mouvements actifs ou passifs, produisent de la chaleur, sans interruption. Ce fait n'est pas une exception à l'égard de l'homme ; il en est de même de tous les animaux, de tous les êtres organisés;.
la somme de calorique développée par chacun d'eux est en rapport avec le rang qu'il occupe dans l'échelle de l'organisation, et avec l'énergie de sa vitalité. L'homme est donc en réalité un puissant producteur de calorique ”

“ Les liquides que vous exposez à l'action du feu ne peuvent pas tous se charger d'une égale quantité de chaleur; la nature les y a disposés inégalement : c'est un ordre de choses dont elle s'est réservé le secret, et que nous appelons capacité du calorique. ”

“ Extension du principe de la conservation de l’énergie Dans l’hypothèse que nous examinons ici, la chaleur ne serait que la manifestation des mouvements moléculaires ; la température d’un corps (et il en serait de même en général de toutes les variables qui définissent son état thermique) serait une fonction dépendant seulement des positions de ses diverses molécules et de leurs vitesses. ”

“ Les phénomènes de composition et de décomposition qui se renouvellent sans interruption à la surface de notre globe, donnent lieu, à chaque instant, à l’émission ou à l’absorption du calorique : deux substances qui se combinent, forment un composé qui peut exiger plus ou moins de calorique que n’en contenaient ensemble les deux principes composans, et alors il y a nécessairement production de froid ou de chaud pendant l’opération ; les gaz qui se solidifient abandonnent leur calorique, et leur combinaison produit de la chaleur ”

“ Quant aux changements d'état, je ne crois pas que l'on puisse les considérer comme des sources de chaleur. Quand un corps liquide passe à l'état solide, il abandonne bien un certain nombre de calories ”

“ Si la chaleur sensible est le résultat de la nutrition, c 'est parce que la force calorique préside à cette fonction : il serait plus exact de dire que la chaleur thermométrique et la nutrition accomplie comme acte sont deux résultats de cette force en activité fonctionnelle dans des éléments chimiques et moléculaires donnés : l'élévation de température est l'excédant des mouvements calorifiques non transformés, non utilisés par la fonction. ”

“ Et une preuve qu'il n'existe aucun corps privé de calorique , c'est que la compression rapide, de quelque manière qu'elle s'exerce, dégage de la chaleur. Ainsi, les gaz comprimés tout-à-coup, deux solides frottés avec vitesse l'une contre l'autre, le choc brusque du briquet contre une pierre à feu, produisent une grande chaleur ; enfin si deux substances se combinent rapidement et d'une manière assez intime pour que les molécules de l'une s'insinuent dans les pores de l'autre, il y a émission de chaleur, et souvent même de lumière. ”

“ Il suit encore de tout ce que nous venons de dire que le calorique, qu'il soit conduit et accumulé dans un corps, qu'il soit réfléchi ou absorbé à la surface de celui-ci, avec plus ou moins d'énergie, le calorique, disons-nous , est toujours en mouvement et tend, par sa seule force, à se distribuer dans les corps de manière à leur donner à tous la même tempéra lure. ”

“ Nous constatons, enseignent les troisièmes, nous constatons tous les jours production de chaleur dans la combinaison des corps : par exemple, de l'eau et de la chaux, formant un composé dont le calorique s'élève à 300 degrés. De même, en projetant en l'air de l'eau, de manière à ce qu'elle retombe en goutte imperceptible sur une petite masse de potassium, à mesure qu'elle y arrive, chaque molécule d'eau est décomposée, et une grande élévation de température est produite. ”