Thermalité

“ II. En quantités impondérables : Arsenic — Carbonate de cuivre — Sulfate de Baryum — Phosphate de Calcium — Fluorure de Calcium — Acide azotique. — Substances organiques : traces très-faibles.
Selon l’analyse qui précède les thermes de Loèche, doivent être comptés aux nombre des eaux sulfatées calciques (gypseuses) ; ils se distinguent avantageusement de plusieurs autres eaux de composition chimique analogue par leur très-forte thermalité et le climat alpestre. ”

“ Si nous considérons la chaleur par rapport à nous & métaphysiquement, nous la définirons un sentiment particulier excité en nous par la présence du feu. Si nous la considérons dans les corps qui nous environnent & dans nous-mêmes, mais indépendamment de la sensation qu’elle nous fait éprouver, nous pouvons, je crois, très-bien définir la chaleur, un être physique, un commencement de feu dont on connoît la présence, & dont on mesure les effets tant sur les solides que sur les fluides. ”

“ Elle embrasse des milliers de phénomènes qui se développent chaque jour devant nos yeux. La chaleur de nos foyers et de nos calorifères, celle qui fait marcher les machines à vapeur, aussi bien que celle qui maintient la vie et l’activité des animaux, sont produites, l’expérience le prouve, par la combinaison des élémens. Nous voici donc arrivés à l’une des notions fondamentales de la chimie, à l’une des causes qui produisent les effets les plus nombreux et les plus importans dans l’univers. ”

“ Pourquoi une certaine quantité de travail ou d’énergie potentielle peut-elle être totalement transformée en chaleur, et, cette transformation une fois effectuée, pourquoi ne peut-on plus reconvertir qu’une partie de la chaleur en forme supérieure de travail ou d’énergie potentielle ? ”

“ Comment la chaleur, une fois introduite dans un corps par son enveloppe extérieure, se propage-t-elle peu à peu en tous les points de sa masse, de manière à assigner à chacun d'eux, pour un instant désigné, une température déterminée; ou, en sens inverses, comment cette chaleur intérieure se dissipe-t-elle au dehors, à travers la surface, par une déperdition graduelle et continue? ”

“ Nous sommes conduits de la sorte à envisager la chaleur comme la puissance primordiale et modératrice de l'univers, et comme le principe sur lequel repose la constitution immédiate de tous les corps de la nature. ”

“ La Théorie que nous allons exposer a pour objet de démontrer ces lois ; elle réduit toutes les recherches physiques, sur la propagation de la chaleur, à des questions de calcul intégral dont les élémens sont donnés par l’expérience. Aucun sujet n’a des rapports plus étendus avec les progrès de l’industrie et ceux des sciences naturelles ; car l’action de la chaleur est toujours présente, elle pénètre tous les corps et les espaces, elle influe sur les procédés des arts, et concourt à tous les phénomènes de l’univers. ”

“ C'est un mot commode pour exprimer que la chaleur s'éloigne en ligne droite du corps chaud dans toutes les directions, à la façon des rayons d'une roue, ou mieux d'une boule, et le nom de chaleur rayonnante donné à cette chaleur dont les rayons partent de la source pour aller réchauffer les objets environnants, est un mot fort bien fait. Mais ne m'en demandez pas davantage.
Pourquoi est, vous le savez, une question à laquelle l'homme peut rarement répondre. Qu'il vous suffise de retenir que la chaleur s'éloigne en ligne droite de la source d'où elle émane. ”

“ La chaleur paraît toujours identique, qu’elle soit produite par du bois ou du charbon de terre, par la combustion du gaz hydrogène ou l’incandescence du soleil; mais l’opinion contraire serait plus irrationnelle et plus incompréhensible encore, et la logique ordonne de ne pas multiplier sans nécessité absolue le nombre des forces naturelles. ”

“ Cependant il est aisé de sentir combien ces nouvelles théories sont essentielles aux progrès de l'art de chauffer : ce sont elles, en effet, qui nous enseignent pourquoi l'air atmosphérique est indispensable à la combustion; comment les gaz se trouvent engagés dans les corps; la nature et les propriétés des combustibles, etc., etc.; elles nous font connaître la chaleur et ses principaux caractères ; et les observations multipliées auxquelles des expériences journalières donnent lieu, étendent la sphère des connaissances physiques et chimiques dont tous les arts profitent. ”

“ On les appelle thermales, lorsqu'elles sont échauffées par une cause qui n'est pas encore bien connue, mais que l'on attribue à la chaleur intérieure de la terre. Leur chaleur est quelquefois égale à celle de l'eau bouillante. ”

“ La chaleur se réfléchit à la surface des corps absolument comme la lumière, les rayons ou les ondes, qui viennent nous frapper et nous communiquent la chaleur. C'est pour en augmenter l'effet, que l'on entoure les foyers de surfacesmétalliques qui renvoient de la chaleur par rayonnement. C'est dans ce but aussi qu'on a ondulé ces surfaces métalliques, pour multiplier les surfaces de chauffe, qui augmentent singulièrement la chaleur rayonnée. ”

“ Les quantités de chaleur, que les sphères célestes de tous ordres de grandeur reçoivent normalement de leur action gravifique intérieure, sont de nature à permettre ces échanges et consommations d'énergies, nécessaires à la fois au maintien de l'harmonie générale qui règne dans l'ensemble de cet Univers, et au développement de la vie sous toutes ses formes, dans l'intérieur et à la surface de chacun des globes, dont il se compose. ”

“ IX. Le feu est le développement simultané de chaleur et de lumière produit par la combustion des corps dits combustibles. Pour le physicien ce n’est pas autre chose qu’un degré de température plus élevé que celui du calorique sans lumière. ”

“ 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. ”

“ Considérées en effet sous leur aspect le plus général, la production et la conservation continues de la chaleur vitale, résultent primitivement de l'ensemble des actes physico-chimiques qui caractérisent la vie fondamentale et universelle; de telle sorte que tout corps vivant représente, à cet égard, un véritable foyer chimique plus ou moins durable, susceptible de maintenir spontanément sa température entre certaines limites, par une suite nécessaire des phénomènes de composition et de décomposition qui s'y passent, malgré les influences extérieures. ”

“ Or, les matières que nous employons à nous chauffer, — bois, charbon, gaz, etc., — décomposées chimiquement par la science, se trouvent contenir certains élémens dont les uns ne chauffent pas du tout, tels que l’oxygène, l’azote, les cendres, et dont les autres, tels que l’eau, s’opposent à la production de la chaleur. ”

“ Jusqu'à ces derniers temps, l'opinion générale des physiciens était que, dans tous ces phénomènes de production de chaleur par le travail ou de travail par la chaleur, il n'y avait que des passages, des échanges de chaleur d'un corps à un autre, et on regardait comme un principe indiscutable que la quantité totale de chaleur restait toujours constante et invariable. ”

“ C’est ainsi que la notion de l’équivalence de la chaleur et du travail, venant s’ajouter à la notion antérieure de l’équivalence des énergies cinétique et potentielle, a permis d’établir le principe de conservation de l’énergie dont l’application est tout à fait générale. ”

“ Le feu rayonne la chaleur et la lumière, double manifestation d’un même principe de mouvement. Sans trop réfléchir, on a donné à l’action calorique une prédominance qui appartient plutôt, nous semble-t-il, à l’action éclairante. ”

“ Les éléments spécifiques qui déterminent dans chaque corps les effets mesurables de la chaleur, sont au nombre de trois, savoir : la conducibilité propre, la conducibilité relative à l’air atmosphérique, et la capacité de chaleur. ”

“ Alors peu à peu s'est fait jour la pensée que l'homme n'avait jusqu'alors utilisé qu'à moitié les forces que le monde physique met à sa disposition, qu'il avait négligé ou méconnu la plus puissante de toutes, le feu ; en d'autres termes, la chaleur, ce principe fécond de tout mouvement et de toute vie. ”

“ Tous les phénomènes de la chaleur sont ainsi occasionnés par des transformations alternatives d’un principe unique, quelquefois accumulé dans les corps, quelquefois en mouvement de circulation à travers l’espace. ”

“ Avant d'étudier les méthodes diverses de chauffage, il est indispensable de donner brièvement quelques renseignements sur la nature et les propriétés de la chaleur.
Nous reconnaissons la chaleur par une sensation physique que nous exprimons en disant qu'un corps est chaud, ou qu'il est froid.
Nos sens nous permettent bien d'observer et même de graduer dans une certaine mesure la température d'un corps ; au toucher, nous sentons qu'il est brùlant, chaud, tiède ou froid, selonque sa température est plus ou moins élevéepar rapport à celle du corps humain. ”

“ Lorsqu'on commence à chauffer un corps, la chaleur transmise à la surface se communique à l'intérieur, et la température s'élève peu à peu, de proche en proche, suivant une loi qui dépend du temps, de la conductibilité du corps, de sa densité et de sa chaleur spécifique. ”

“ Ceci prouve que la chaleur et le travail sont soumis, chez l'homme comme dans une machine, aux lois de la thermodynamique, que dans cette chaleur vitale, il n'y a rien de mysté rieux et qui ne rentre dans les lois générales de la nature. ”

“ Quand nous éprouvons l'effet d'un foyer de chaleur sur notre corps, nous avons la sensation physique de la chaleur ou même de la brûlure; nous nous faisons une idée de la cause et de la nature de cette chaleur en individualisant l'ensemble des perceptions qui nous viennent de ce foyer de calorique; nous pouvons même induire de cette constatation la possibilité d'employer cette chaleur pour un usage quelconque. ”

“ En effet, les différents corps ne possèdent point au même degré la faculté de contenir la chaleur, de la recevoir, ou de la transmettre à travers leur superficie, et de la conduire dans l’intérieur de la masse. ”

“ Voyons donc quelle est cette nouvelle hypothèse sur la nature de la chaleur, et comment elle permet d'expliquer les faits que nous avons passés en revue. Nous ferons, dans la dernière partie de ce chapitre, de nombreux emprunts au si remarquable ouvrage de M. Tyndall, La chaleur considérée comme mode de mouvement.
On admet aujourd'hui que la chaleur n'est pas de la matière, mais résulte d'une manière d'être de la matière, d'un mouvement de ses dernières particules. ”

“ Au nombre des corps qui jouissent de la conductibilité la moins développée, nous devons placer le charbon ordinaire, le bois, la brique, les matières terreuses. L’air et les autres gaz sont mauvais conducteurs de la chaleur, et l’on attribue en partie à l’air emprisonné dans les fourrures et dans les substances filamenteuses que nous employons pour faire nos vêtements, la mauvaise conductibilité de ces corps pour la chaleur. ”

“ D’abord la loi de l’équivalent mécanique de la chaleur n’implique nullement la réduction de la chaleur proprement dite au mouvement, mais simplement l’existence d’un mouvement moléculaire dans le corps qui détermine en nous la sensation de chaleur. ”

“ En considérant la chaleur comme un mouvement, on pense maintenant qu'elle peut se transformer en travail mécanique et réciproquement, et qu'à une certaine quantité de chaleur dépensée correspond un travail produit dans un rapport constant. ”

“ Vous avez montré que l’on peut prendre pour mesure de l’affinité la quantité de chaleur développée dans la combinaison chimique, et que, dans toute réaction, le système de corps qui tend à se former est celui qui dégage le plus de chaleur. ”

“ La forme des intégrales qui conviennent à la théorie de la chaleur, représente à-la-fois la composition des mouvements simples, et celle d’une infinité d’effets partiels, dus à l’action de tous les points du solide. ”

“ La chaleur est nécessaire pour nos besoins les plus immédiats ; pour le chauffage de nos habitations, pour la préparation de, nos aliments; c'est elle enfin, qui dégagée dans le système musculaire par la respiration et la nutrition, maintient le corps à la température convenable pour le fonctionnement normal et régulier de nos organes. ”

“ Nous connaîtrions la chaleur comme nous connaissons l’électricité, d’une connaissance scientifique et non vulgaire. Il n’y aurait pas de mots usuels dans toutes les langues pour désigner le chaud et le froid ”

“ Nous savons que la plus grande partie de la chaleur employée tombe, sans subir aucune transformation, d'une température élevée, à laquelle elle possédait une grande quantité d'énergie utilisable, à une température plus basse, où elle en possède beaucoup moins. ”

“ La température que la combustion développe dans un foyer, et la quantité de chaleur rayonnée par la surface incandescente du combustible, dépendent d'un grand nombre d'éléments, de l'espèce du combustible, de la proportion d'air employée, de l'activité de la combustion, de la nature des parois de l'enceinte, etc. ”

“ Il n'est guère de sujet scientifique ayant provoqué autant de recherches que la chaleur. Grâce à elles la thermodynamique et la mécanique énergétique, qui en dérivent, sont devenues des sciences précises et fécondes. ”

“ Si, au contraire, la température de l’un des corps est moins élevée que celle de l’autre, il y aura perturbation d’équilibre et production d’énergie jusqu’à ce que les deux corps soient au même niveau calorifique. ”

“ C'est ce caractère essentiel des forces de la nature, que l'on ne peut atteindre par aucune autre voie. Aussi considérons-nous nos eaux thermales avec leur riche contenu de substances fixes, tel que l'analyse chimique nous l'a fait connaître, avec son développement caractéristique de gaz et avec sa haute température, comme un tout complet ayant sa forme propre. ”