THERMODYNAMIQUE Histoire
Le calorique
Dans un mémoire de 1777 sur la combinaison de la matière du feu avec les fluides évaporables et sur la formation des fluides élastiques, Lavoisier écrivait : « Je supposerai que la Planète que nous habitons est environnée de toutes parts d'un fluide très subtil, qui pénètre, à ce qu'il paroît sans exception, tous les corps qui le composent, que ce fluide, que j'appellerai fluide igné, matière du feu, de la chaleur et de la lumière, tend à se mettre en équilibre dans tous les corps, mais qu'il ne les pénètre pas tous avec une égale facilité ; enfin, que ce fluide existe tantôt dans un état de liberté, tantôt sous forme fixe, et combiné avec les corps. » Exposant en 1787 les principes de la nouvelle nomenclature chimique, Guyton-Morveau, Lavoisier, Berthollet et Fourcroy écrivaient à leur tour : « Nous avons pensé qu'il falloit distinguer la chaleur, qui s'entend ordinairement d'une sensation, du principe matériel qui en est la cause, et nous avons désigné ce dernier par le mot calorique. Ainsi nous dirons que le calorique produit la chaleur, que le calorique a passé d'une combinaison dans une autre sans produire une chaleur sensible, etc. Cette expression sera aussi claire et moins embarrassante dans le discours que celle de matière de la chaleur que la nécessité de se faire entendre avoit introduite depuis quelques années. » Dans son Traité de chimie, Lavoisier précisait : « Dans toute espèce de gaz, on doit distinguer le calorique, qui fait en quelque sorte l'office de dissolvant, et la substance qui est combinée avec lui et qui forme la base. »
À propos des théories en vigueur à l'époque, Laplace et Lavoisier indiquaient dans leur mémoire de 1783 : « Les Physiciens sont partagés sur la nature de la chaleur ; plusieurs d'entre eux la regardent comme un fluide répandu dans toute la Nature, et dont les corps sont plus ou moins pénétrés, à raison de leur température, et de leur disposition particulière à la retenir ; il peut se combiner avec eux, et dans cet état il cesse d'agir sur le thermomètre, et de se communiquer d'un corps à l'autre ; ce n'est que dans l'état de liberté qui lui permet de se mettre en équilibre dans le corps, qu'il forme ce que nous nommons chaleur libre.
« D'autres Physiciens pensent que la chaleur n'est que le résultat des mouvements insensibles des molécules de la matière. On sait que les corps, même les plus denses, sont remplis d'un grand nombre de pores ou de petits vides, dont le volume peut surpasser considérablement celui de la matière qu'ils renferment : ces espaces vides laissent à leurs parties insensibles, la liberté d'osciller dans tous les sens, et il est naturel de penser que ces parties sont dans une agitation continuelle, qui, si elle augmente jusqu'à un certain point, peut les désunir et décomposer les corps ; c'est ce mouvement intestin qui, suivant les Physiciens dont nous parlons, constitue la chaleur...
« Nous ne déciderons point entre les deux hypothèses précédentes ; plusieurs phénomènes paroissent favorables à la dernière, tel est, par exemple, celui de la chaleur que produit le frottement de deux corps solides ; mais il en est d'autres qui s'expliquent plus simplement dans la première ; peut-être ont-elles lieu toutes deux à la fois. »
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Écrit par
- Arthur BIREMBAUT : ingénieur civil des Mines, membre correspondant de l'Académie internationale d'histoire des sciences, professeur à l'université de Paris-I
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