JOULE JAMES PRESCOTT (1818-1889)

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L'équivalent mécanique de la chaleur

En janvier 1843, devant la Manchester Literary and Philosophical Society, Joule présenta, après J. R. Mayer (mai 1842), une formulation restreinte d'un principe de conservation concernant ce qu'on appellera bientôt l'énergie. Durant plus de cinq années d'expériences conduites sur des moteurs électriques, il s'était convaincu que la chaleur dégagée dans un circuit électrique et le travail d'un moteur alimenté par la même source étaient proportionnels aux quantités de zinc dissous dans les piles génératrices du courant électrique. Il en inférait que les effets calorifique et mécanique du courant étaient proportionnels entre eux ; il ne restait qu'à mesurer le rapport constant reliant ces deux effets. En août 1843, Joule y était parvenu, quand il communiqua, à une réunion de la British Association for the Advancement of Science, les résultats de séries d'expériences effectuées sur les tout premiers types de dynamos ; ayant mesuré le travail accompli en actionnant la dynamo et la chaleur dégagée dans le circuit où elle était disposée, il obtint une première valeur de l'équivalent mécanique de la chaleur (ou de J, comme on vint à le symboliser après sa mort) ; un travail de 838 pieds-livres était, selon ses conclusions, nécessaire pour élever de un degré Fahrenheit une livre d'eau. Dans le système métrique, cette valeur de J, c'est-à-dire 4,51 joules par calorie, est déjà assez proche de celle qui est admise aujourd'hui : 4,185 joules par calorie.

Joule avait été sans aucun doute bien inspiré d'aborder le problème en utilisant un agent de transmission aussi sûr que l'électricité. Il consacra les six années suivantes à mesurer l'équivalent mécanique de la chaleur par quantité de méthodes diverses, s'efforçant d'éliminer tout intermédiaire et démontrant que la valeur J est indépendante du procédé employé. Il obtint les résultats les plus précis en faisant tourner une roue à ailettes dans un récipient d'eau hermétique ; c'est en rendant compte de ces mesures, en 1847, à la réunion de la British Association, à Oxford, que Joule se ménagea [...]

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Écrit par :

  • : reader en histoire des sciences à l'université de Lancaster, Royaume-Uni

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Pour citer l’article

Robert FOX, « JOULE JAMES PRESCOTT - (1818-1889) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 15 septembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/james-prescott-joule/