Thermo-génèse

“ Le passage de l'état solide à l'état liquide rentre encore dans les lois générales de la théorie mécanique de la chaleur. A la chaleur latente de l'ancienne physique, elle substitue le travail moléculaire de désagrégation des molécules. La chaleur communiquée au corps solide se partage en trois parts : l'une est équivalente au travail intramoléculaire qui éloigne les molécules les unes des autres et leur rend leur liberté; l'autre est convertie en travail extérieur; enfin la troisième, si l'on continue à échauffer le corps, reste à l'état de chaleur, et produit l'élévation de la température. ”

“ Mais pour ce même effet thermique, il faut fournir une plus grande quantité de chaleur lorsque le corps commence à devenir mou. Si l'on admet que pour produire l'effet thermique seul la quantité de chaleur ne varie pas ou du moins très peu, on est conduit à supposer que l'excès de chaleur fournie est utilisé à produire le changement moléculaire ; cette chaleur serait transformée en travail mécanique et servirait à déplacer les molécules ou à changer les conditions de leur mouvement : l'absorption de chaleur serait la cause du changement de propriétés considérées. ”

“ On ne peut guère douter que les six fluides éthérés, et les trois gaz ne fussent à cet instant, comme aujourd’hui, à l’état aériforme.
Mais nous ignorons dans quel état se trouvaient le soufre, le phosphore, le carbone, les substances métalliques, les autres bases des acides, les terres, les alkalis ; ils n’auraient pu être à l’état aérifome que par un degré de chaleur plus ou moins considérable.
On ne peut concevoir les combinaisons premières de la matière, qu’autant que chacune de ses parties avait un mouvement propre, qui les portait les unes vers les autres pour s’unir et s’agréger. ”

“ La vie organique se serait-elle développée au moins dans les proportions qu'elle a atteintes, sans l'existence de cette source intérieure de chaleur? Il est permis d'en douter. Si l'on fait disparaître de l'intérieur du globe une température assez considérable pour tenir en fusion, les éléments minéraux qui le composent, on se prive, en même temps, du refroidissement de ces matières et, par suite, des changements de volume et des déformations qui en sont résultées pour la croûte supérieure. ”

“ Depuis la découverte du premier principe de la théorie mécanique de la chaleur, on a souvent insisté sur ce que, dans le monde matériel, la somme totale des travaux à accomplir et des forces vives moléculaires ou non moléculaires est invariable, malgré les transformations incessantes que l'on observe. ”

“ 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. ”

“ La géologie nous a fait connaître que des millions d’années ont été nécessaires pour l’évolution de notre planète. Pendant tout ce temps l’acide carbonique de l’air a été petit à petit transformé, résolu en ses constituants, l’oxygène et le carbone. Aussi longtemps que l’atmosphère a contenu encore des gaz réducteurs comme les gaz vénéneux que nous avons mentionnés, ou encore quelque proportion notable d’hydrures de carbone, et de l’hydrogène, l’oxygène se consommait par leur combustion. ”

“ Par exemple, dans les réactions chimiques complexes, nous avons appris à connaître ce que l’on nomme la température de transformation, qui présente la plus grande analogie avec la simple température de fusion de la physique, de sorte qu’au dessus ou au dessous d’une telle température, la transformation, qui peut-être d’une nature chimique très compliquée sera totale dans un sens ou dans l’autre. ”

“ L'acide carbonique de l'atmosphère est absorbé par les feuilles du végétal et décomposé en carbone et en oxygène, Le carbone, retenu dans la plante, s'unit à l'hydrogène provenant de l'eau qui a subi une décomposition analogue, pour former avec de l'oxygène le tissu ligneux de la plante. Cette décomposition de l'acide carbonique et de l'eau ne s'effectue que par une véritable absorption de chaleur solaire et c'est cette chaleur qui, mise pour ainsi dire en réserve dans la plante, se dégage ultérieurement par la combustion qui reconstitue de l'acide carbonique et de l'eau. ”

“ On peut obtenir la chaleur qui s’est combinée avec les corps qu’on a fait passer de l’état solide à l’état liquide ou de ce dernier à l’état aériforme, en faisant repasser ces dernières substances à l’état liquide ou à l’état concret ; en un mot, tout corps qui passe de l’état liquide à l’état solide laisse échapper la chaleur latente, qui devient en ce moment chaleur libre ou thermométrique. ”

“ Accouplons les deux corps et faisons parcourir au corps X son cycle en sens inverse et au gaz son cycle en sens direct. Après cette double évolution, le travail produit—G et + G sera nul et il y aura une quantité de chaleur Q —Q' créée ou perdue suivant que Q sera plus grand ou plus petit que Q' et cela sans compensation, les deux corps étant revenus à l'état initial. Cette conséquence est inadmissible, il faut nécessairement que, si les travaux sont les mêmes, les quantités de chaleur Q et Q' soient égales.
585. Dans les gaz parfaits, la force d'agrégation est nulle. ”

“ Quand le corps reprend son état primitif, cette chaleur se reproduit ; et ces effets ont liçu lorsque la fusion, la vaporisation ou la fixation s'opèrent en vertu d'affinités chimiques, tout comme lorsqu'elles sont immédiatement dues à l'accumulation ou à la déperdition de la chaleur. ”

“ On peut citer encore la production de corps bien connus, le benzol et l’acétylène, par la combinaison directe de leurs constituants, le carbone et l’hydrogène. Elle a lieu avec absorption de chaleur. Tous ces corps ne peuvent être fabriqués par la combinaison directe de leurs éléments qu’à des températures très élevées. Enfin l’expérience nous prouve qu’en général, plus la température nécessaire pour produire un composé chimique est élevée, plus est importante aussi l’absorption de chaleur. ”

“ On peut se rendre compte de ces faits en admettant que, à partir de l'instant où la température de fusion a été atteinte, la chaleur a été transformée tout entière en travail mécanique qui a servi à détruire les liaisons des molécules du solide pour les rendre libres, pour produire le changement d'état. ”

“ Au commencement de l'existence de la terre, tous les éléments qui la composent se trouvaient confondus à l'état de gaz incandescents. Livrée à elle-même, emportée dans sa course à travers l'espace, elle subit un refroidissement graduel qui permit aux éléments, aux corps simples, tels que l'hydrogène, l'oxygène, l'azote, le carbone, le silicium, le calcium, le potassium, le sodium, le fer, le soufre, etc., de s'unir entre eux en vertu de leur affinité pour former des composés, tels que l'eau, les pierres. ”

“ La chaleur absorbée peut se diviser en deux parties : l'une est employée à opérer des modifications à l'intérieur même du corps, dans l'arrangement et le mouvement des molécules, et produit ainsi un travail interne que nous désignerons par U, sans nous occuper de la nature de ces modifications.
Ce travail interne, compté pour une température déterminée à partir du zéro absolu et accumulé dans le corps, a été désigné par M. Rankine sous le nom d'énergie interne. Le travail interne est la variation d'énergie interne. ”

“ Le rôle de la chaleur dans l’acte de la combinaison chimique est d’amorcer la réaction, de mettre, en changeant leur état ou en modifiant leur température, les corps réagissans dans la condition où ils doivent être pour que les forces chimiques puissent s’exercer. ”

“ Si les corps mélangés ne changent pas d'état, s'il n'y a ni combinaison, ni décomposition, et s'il n'y a pas de perte par refroidissement extérieur, toute la chaleur transmise est uniquement employée à modifier la température. ”

“ Innombrables sont les phénomènes chimiques qui se produisent dans le sol, sous la seule action de l’eau qui dissout les corps, les apporte au contact les uns des autres et les soumet à l’action du gaz qu’elle tient en dissolution. Très grande, par suite, doit être la quantité de chaleur produite par tous ces phénomènes chimiques. ”

“ Les changemens de température qu’éprouve l’atmosphère, dans le courant d’une année, sont tels, que quelques liquides passent alternativement à l’état, soit de vapeur, soit de solide, et que quelques corps solides deviennent liquides.
L’effet naturel de la chaleur est de dilater les corps, d’affaiblir la force de cohésion qui en unit les molécules, et de faciliter l’action de l’affinité chimique de la part des corps étrangers pour former de nouvelles combinaisons : ainsi la chaleur rend plus fluides les sucs de la plante ”

“ Cette chaleur produite à l’intérieur du corps ne peut lui être d’aucune autre utilité que la chaleur du climat ou de nos foyers. Les thermogènes purs sont donc exclusivement un procédé de chauffage par le dedans. Les alimens dont nous avons parlé tout à l’heure sous le nom de biothermogènes, réalisent également une sorte de chauffage par le dedans, mais en outre ils participent au fonctionnement vital. ”

“ On a produit bien des hypothèses pour expliquer la source et l'origine de la matière même en fusion. Dans quelques-unes des théories proposées, on attribue la chaleur à des causes chimiques, dans d'autres à des causes mécaniques ; quelques-unes enfin supposent que cette chaleur est le résidu de la chaleur que la terre possédait à l'origine, si, comme il semble probable, il fut un temps où elle était à l'état de fusion. Mais négligeant ces questions si controversées, bornons-nous à remarquer qu'il existe incontestablement une source de chaleur dans la terre qui s'étend sous nos pieds. ”

“ Il est présumable que la fente thermale ne traverse pas seulement les couches jurassiques les plus profondes; mais à en juger d'après le degré très élevé de chaleur des sources et d'après la production très abondante de gaz chaud, il faut admettre que cette faille pénètre jusque dans les profondeurs de la croûte terrestre, et que les eaux sont soulevées par la force d'expansion de la chaleur absorbée et par les gaz si abondamment développés. ”

“ L'air lancé par la tuyère produit d'abord de l'acide carbonique qui, rencontrant dans son ascension du carbone à une température élevée, se transforme en oxyde de carbone et la température s'abaisse par suite de la grande quantité de chaleur absorbée dans cette transformation. ”

“ 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. ”

“ Sans qu'il soit nécessaire d'insister, on voit que celle action de la chaleur qui se manifeste, au point de vue thermique, par une élévation de température a, d'autre part, comme résultat, de modifier les conditions des molécules les unes par rapport aux autres. ”

“ Faisons subir à ce système une série quelconque de transformations pendant lesquelles les corps ne peuvent ni céder ni emprunter de chaleur à l’extérieur du système, mais peuvent soit échanger entre eux de la chaleur, soit produire ou absorber du travail ; de plus, supposons qu’à la fin de cette série de transformations les corps reprennent leur état thermique, leurs positions et leurs vitesses primitives, à l’exception du calorimètre qui reprendra sa position et sa vitesse initiale, mais dont la température aura pu changer. ”

“ Changements qui dépendent des besoins des tissus. — Influence du travail. — Travail musculaire. — L'intensité de la thermogenèse obéit aux mêmes lois que celle des combustions. Nous ne saurions trop souvent rappeler cette loi fondamentale qui, pour le moment, suffit à préciser l'influence du travail sur la calorification. En dehors de toute détermination directe, il est donc légitime d'affirmer que l'intensité de la thermogenèse peut être doublée,
quadruplée, décuplée, sous l'influence du travail, si, sous la même influence, les combustions s'accroissent dans cette mesure. ”

“ De l'énergie est absorbée, car c'est là un travail endothermique et les molécules se chargent de ce potentiel fourni par le milieu, c'est-à-dire par l'eau.
Cette transformation énergétique est rendue manifeste par le refroidissement du dissolvant. Dans la molécule en solution, l'énergie absorbée prend la forme chimique, capable de produire un travail de combinaisons et de dédoublements. Plus le degré de la dilution est considérable, plus la quantité d'énergie emmagasinée par le corps en solution est grande. ”

“ Toutes les substances inorganiques, qui servent d'aliment à l'industrie, proviennent, — si on accepte l'hypothèse cosmogonique que nous adoptons et qui sera exposée plus loin, — de la thermosphère. Elles résident, à présent, dans certaines régions accessibles, de la lithosphère et quelques-unes, môme, dans l'atmosphère qui peut être regardée comme le réceptacle des gaz originels que leur paresse chimique a empêchés, au cours du refroidissement du globe, de s'unir aux matériaux de l'enveloppe solide. ”

“ Si l’on expose à l’action durable et uniforme d’un foyer de chaleur une même partie d’un anneau métallique, d’un grand diamètre, les molécules les plus voisines du foyer s’échaufferont les premières, et, après un certain temps, chaque point du solide aura acquis presque entièrement la plus haute température à laquelle il puisse parvenir. ”

“ Comment dans cette vase aux clapotements mous
Où les derniers volcans soulevaient des remous,
Comment sous l’action et les forces amies
Du soleil, des foyers souterrains, des chimies,
Du temps, comment a pu s’opérer en un point
Cette genèse, c’est ce que l’un ne sait point.
Des corps simples à la cellule, à la monère,
Par quels chemins passa la substance ternaire,
Puis quaternaire, pour s’albuminoïder
Et s’agréger, vivante, on n’en peut décider.
Le carbone de l’air, alors en abondance
Dans l’atmosphère encore irrespirable et dense.
Avec les gaz de l’eau d’abord combina-t-il ”