énergie potentielle

“ Ce travail maximum possible s'appelle l'énergie potentielle du système. La somme des forces vives s'appelle l'énergie actuelle. La somme de ces deux quantités s'appelle l'énergie totale. L'énergie actuelle et l'énergie potentielle se transforment continuellement l'une dans l'autre, et le théorème des forces vives appliqué à l'espèce de systèmes que nous considérons, peut s'énoncer bien simplement en disant que l'énergie totale d'un pareil système est constante. ”

“ Toutes ces conceptions d'énergie potentielle, d'énergie inutilisable, d'énergie dégradée, etc., sont des conséquences d'une notion confuse d'après laquelle l'énergie serait une sorte de substance dont l'existence est aussi réelle que celle de la matière. Cette entité invisible, secret mobile des choses, circulerait sans cesse dans l'univers en se transformant constamment. Cette hypothèse était d'ailleurs nécessaire, quand on croyait la matière un agrégat d'éléments inertes, pouvant seulement restituer l'énergie reçue et incapable d'en créer. ”

“ Nous concevons l'énergie potentielle se libérant peu à peu des combinaisons de l'aliment, grâce aux transformations chimiques concomitantes, non sous la forme de chaleur, mais sous celle d'énergie vitale ou de travail physiologique, comme dans la pile le potentiel chimique apparaît sous forme d'électricité, sans passer par l'état intermédiaire de chaleur. Celle-ci n'est que l'aboutissant de l'énergie non dissipée sous forme de travail extérieur, elle n'est que peu ou pas produite directement, elle est le dernier résultat de la transformation de l'énergie. ”

“ Des développements qui précèdent, on est en droit de conclure, en effet, que la constitution moléculaire des liquides et des gaz, non plus que les phénomènes qui s'y rattachent directement, ne comportent la mise en jeu d'aucune autre force ou énergie active que celles qui président aux phénomènes généraux précédemment analysés et se rattachent à la gravité, à l'électricité, à la lumière ou à la chaleur, et qui, toutes, sous des modalités diverses, procèdent de l'énergie potentielle du milieu général de l'éther. ”

“ L’énergie potentielle existe partout dans la nature et attend le commandement de l’homme. Pour la développer il commence par résoudre les composés en leurs différentes parties, — individualisant leurs éléments divers et par là produisant mouvement, chaleur et force. Plus que partout ailleurs du monde matériel, l’énergie potentielle se trouve dans l’homme, — l’être placé à la tête de la nature et doué de pouvoirs qui lui permettent de la diriger dans ses opérations de manière à développer les forces latentes qui abondent tellement partout. ”

“ C’est l’énergie totale, et non telle ou telle de ses parties, qui est une constante ; il peut y avoir transformation d’une certaine quantité d’énergie cinétique, en énergie potentielle ou en énergie moléculaire, mais il ne peut y avoir ni création ni destruction d’énergie. ”

“ Pour un système matériel non homogène, comprend, non seulement la somme des variations des énergies internes des diverses portions que l’on y peut distinguer, mais de plus la variation d’énergie potentielle relative aux forces intérieures qui s’exercent entre ces diverses portions. ”

“ L'énergie se présente sous deux formes : l'énergie cinétique et l'énergie potentielle.
Par exemple un corps est en mouvement, il s'arrête en produisant un certain travail, il a dépensé son énergie cinétique. ”

“ Le corps en mouvement, le ressort bandé possédait donc en eux quelque chose susceptible de devenir une cause d'action et que les circonstances extérieures empêchaient seules de se manifester. Cette cause d'action a reçu le nom général d'énergie. Tant qu'elle ne se manifeste pas, elle est dite énergie potentielle : elle devient énergie actuelle lorsqu'elle se manifeste en produisant un effet quelconque. ”

“ L’énergie de la matière an repos, en vertu de laquelle elle peut être mise en mouvement, est appelée énergie potentielle ; ou généralement le pouvoir moteur existant parmi les différentes molécules de matière, en terme de leurs positions relatives, est appelé énergie potentielle. ”

“ L’accroissement de cette énergie potentielle est emprunté initialement à l’énergie cinétique de rotation des molécules, exactement comme l’énergie potentielle de gravitation des molécules d’un gaz pesant est empruntée quand elles s’élèvent à leur énergie cinétique de translation ”

“ Mais ce travail mécanique mesure l'énergie actuelle qui s'est manifestée, énergie qui était à l'état potentiel dans le corps en mouvement. A cause de l'égalité que nous venons d'indiquer, on voit que l'énergie potentielle d'un corps en mouvement est mesurée par la moitié de sa force vive. ”

“ L'énergie actuelle, qui est le produit d'un poids par une hauteur, est exprimée, de même que l'énergie potentielle et le travail, en kilogrammètres ( 513 et 514) .
548. Composantes de l'énergie actuelle. L'énergie actuelle d'un corps est essentiellement positive (différente en cela de sa quantité de mouvement) et indépendante de toute direction. ”

“ Nous avons donc le droit, au point de vue de l’effet accompli, d’assimiler ces deux concepts si différents : le mouvement et la position, et de former le concept d’énergie de position, comme nous venons de former celui d’énergie de mouvement ou cinétique. L’énergie de position est qualifiée plus communément de potentielle : nous aurons l’occasion de revenir sur la signification de ce terme. La somme des deux énergies, composant l’énergie totale du système, devra, de par le principe que nous avons énoncé, rester constante. ”

“ Des changements peuvent se produire relativement à la forme des énergies que renferme le système, l'énergie cinétique devenant potentielle ou calorifique, l'énergie électrique devenant calorifique, lumineuse ou mécanique, mais quelles que soient les transformations survenues, la somme de toutes les énergies présentes demeure invariable. ”

“ Ces exemples nous indiquent assez nettement ce que c'est que de l'énergie- chimique potentielle ; mais il faut encore préciser davantage cette idée.Si nous demandons à la physique qui, parmi les sciences, s'attache spécialement à l'étude de l'énergie, quelles sont les transformations connues de ce grand fait abstrait, elle nous répond qu'elle croit pouvoir distinguer huit forces de formes relativement différentes : la pesanteur, l'attraction, la chaleur, la lumière, l'électricité, le magnétisme, la cohésion et l'affinité. ”

“ Or, toutes les sortes d'énergie: électricité, affinité chimique, chaleur, travail mécanique, lumière, attraction newtonienne, ne sont pas également aptes à se modifier, c'est-à-dire que certaines sont plus stables les unes que les autres, ce qui fait qu'il y a une certaine hiérarchie à ce point de vue dans les variétés de l'énergie. ”

“ Les corps formés d'atomes légers ont donc, à poids égal et à même température, plus d'énergie en réserve que les autres. A conditions égales, ils renferment, si l'on veut, un maximum d'énergie dans un minimum de masse. ”

“ Il est plus important de montrer brièvement que les diverses formes d’énergie connues peuvent se transformer les unes dans les autres. Ces formes sont les énergies calorifique, électrique, magnétique, chimique et rayonnante. ”

“ La notion d'énergie étant parvenue à rendre compte des phénomènes attribués jusque-là au calorique, son extension à l'explication des phénomènes lumineux, chimiques, électriques fut rapidement obtenue ; la lumière, l'affinité, l'électricité tout comme la chaleur, le travail et la force vive sont en définitive les formes d'une seule et même chose, l'énergie. ”

“ Les énergies potentielles sont encore appelées forces ou énergies de tension par analogie avec celles d'un ressort tendu ou d'un gaz comprimé. De même les énergies actuelles sont appelées forces vives par analogie avec l'énergie d'un corps en mouvement.
Des transformations de l'énergie. — Tous les modes de l'énergie qui viennent d'être examinés peuvent produire du travail mécanique ou de la chaleur et se convertir réciproquement les uns dans les autres. ”

“ Pour agir en voyans scientifiques, il faut, au contraire, apprécier à la fois des énergies de natures très diverses, mécanique, calorifique, électrique, chimique, radiante, et la difficulté est de ne pas en oublier ; car chacune d’elles représente une variable nécessaire dans les équations d’équilibre. Chacun sait aujourd’hui qu’une forme d’énergie peut se transformer en une autre. ”

“ On a vu les composants de la matière se réduire et s’unifier de plus en plus, les atomes se subdiviser en électrons, ceux-ci se former de grains d’électricité, lesquels s’évanouissent à leur tour dans un principe primordial unique : l’énergie, ou d’après la nouvelle terminologie : l’impulsion constante de l’Univers. ”

“ Ici encore se montre la fécondité des principes que nous avons posés sur la dissociation de la matière et la grandeur de l'énergie intra-atomique. L'immense réservoir des forces contenues dans la matière permet l'explication de la plupart des phénomènes, depuis l'électricité qui éclaire nos rues, jusqu'à la chaleur solaire d'où la vie dérive. ”

“ Sommes-nous tellement certains que, dans les diverses énergies envisagées pour notre conception de l’équilibre chimique, il ne faille faire aucune place minime à une énergie émanée de telle ou telle planète et variant, par conséquent, avec la position de celle-ci dans le ciel ?... ”

“ Tout le monde connaît, par leurs manifestations positives, l'énergie chimique, l'énergie mécanique, calorifique, électrique, optique, etc. Le mouvement, la chaleur, l'électricité, la lumière ne sont que des formes diverses de l'énergie transformée. ”

“ Les principales d’entre elles sont : l’énergie due à la position, — un corps pesant contient plus d’énergie quand il a été soulevé à une certaine hauteur du sol, que lorsqu’il repose sur celui-ci ; l’énergie due au mouvement, — un projectile possède une énergie qui est proportionnelle à sa masse et au carré de sa vitesse ; l’énergie calorifique, — on la considère comme l’énergie de mouvement des plus petites particules constitutives d’un corps ; l’énergie électrique, — elle peut être rassemblée dans une batterie d’accumulateurs et transformée, comme toutes les autres, en énergie calorifique. ”

“ Ce qui nous amène à penser que l’énergie thermique présente dans une masse d’eau par exemple apparaîtrait à un grossissement suffisant comme une somme d’énergies potentielles et cinétiques en transformation réciproque incessante, et réparties, selon un régime permanent fixé à chaque température, entre un nombre immense de systèmes excessivement petits. ”

“ Nous ne saurions pas au reste faire cette analyse dans le cas d’un solide, disons du cuivre, dont la température s’élève et qui de ce fait emmagasine de l’énergie thermique.
44. Énergies chimiques. — Plus généralement, nous avons vu (31) que tout changement efficient d’un système peut s’obtenir en faisant pénétrer dans ce système à la fois de l’énergie mécanique (travail ou énergie cinétique) et de l’énergie thermique (chaleur) . ”

“ « En dehors des 54 éléments chimiques, il n'y a plus dans la nature des choses qu'un seul agent, et il se nomme énergie » (Kraft) (i) .Cet agent peut, suivant les circonstances, apparaître sous forme de mouvement, d'affinité chimique, de cohésion, d'électricité, de lumière, de chaleur et de magnétisme, et avec l'une de ces manifestations on peut produire toutes les autres. La même force (énergie) qui soulève le marteau peut, lorsqu'elle est appliquée autrement, produire tous les autres phénomènes (2) . ”

“ D’après les idées que nous vous avons exposées sur la structure de la matière, les corps sont constitués par une réunion d’atomes composés chacun d’un agrégat de particules en rotation, probablement formées de tourbillons d’éther. Par suite de leur vitesse, ces particules possèdent une énergie cinétique énorme. Suivant la façon dont leurs équilibres sont troublés, elles engendrent des forces diverses, telles que la lumière, la chaleur et l’électricité. ”

“ THÉORÈME. L'énergie actuelle d'un système de corps, par rapport à un point extérieur au système, est la somme des énergies actuelles des corps par rapport à leur centre de gravité commun, augmentée de l'énergie actuelle qui serait due au mouvement de la masse du système entier avec une vitesse égale à celle qu'a son centre de gravité par rapport au point extérieur. ”

“ Depuis que nous avons montré, contrairement à l'ancienne croyance, qu'elle constituait un colossal réservoir d'une énergie spéciale, l'énergie infra-atomique, il est devenu facile de comprendre qu'on obtienne, -aux dépens de cette énergie, de la chaleur, de l'électricité ou toute autre force. ”

“ Quand on a nommé les énergies mécaniques, l’énergie chimique, les énergies rayonnantes, calorifique, lumineuse, l’énergie électrique avec laquelle se confond l’énergie magnétique, on a épuisé la liste des acteurs qui occupent la scène du monde, au moins de ceux que l’on connaît. ”

“ Le système énergétique. — Les difficultés soulevées par la mécanique classique ont conduit certains esprits à lui préférer un système nouveau qu’ils appellent énergétique.
Le système énergétique a pris naissance à la suite de la découverte du principe de la conservation de l’énergie. ”

“ La première question que l’Energétique ait ensuite à examiner est celle des différentes formes sous lesquelles se présente l’énergie : elle doit envisager chacune d’elles par rapport à chacune des autres, déterminer si la transformation de l’une dans l’autre est réalisable directement et par quels moyens et suivant quel taux d’équivalence. C’est une œuvre laborieuse qui oblige à parcourir le champ entier de la Physique. ”