Prenons un mélange d’eau et de vapeur d’eau, porté à la température de 120° et soumis à la pression de deux atmosphères, qui est, à cette température, la tension de vapeur saturée ; imaginons que, sous cette même pression de deux atmosphères et, par conséquent, à la température fixe de 120°, toute l’eau qui était liquide passe à l’état de vapeur ; le système qui subit cette transformation absorbe de la chaleur qui lui est fournie par une certaine source, un certain foyer.
Plaçons ensuite la vapeur ainsi engendrée dans un cylindre rendu imperméable à la chaleur, et supposons qu’elle se détende en refoulant le piston qui ferme le cylindre ; cette détente, produite dans des conditions où la vapeur ne peut emprunter de chaleur à l’extérieur, va en abaisser la température ; laissons la tension de la vapeur décroître jusqu’au moment où le système atteint la température de 100° ; la tension de la vapeur est alors égale à une atmosphère.
Concevons maintenant que, sous cette pression constante d’une atmosphère et, par conséquent, à la température constante de 100°, une partie de la vapeur se condense à l’état liquide ; durant cette condensation, de la chaleur sera cédée aux corps extérieurs, qui se comporteront comme une source de froid, comme un réfrigérant.
Enfin, introduisons de nouveau le système dans un cylindre imperméable à la chaleur, et, par compression, élevons la température du mélange d’eau et de vapeur de manière à le ramener exactement à l’état sous lequel il se trouvait au début de cette série de modifications.
Cette suite d’opérations que nous venons d’accomplir avec de l’eau et de la vapeur d’eau, nous aurions pu l’accomplir avec un autre liquide surmonté de sa vapeur, ou avec un gaz non liquéfiable, ou avec toute autre substance. Le détail des modifications subies par le système aurait changé, mais leur ensemble aurait gardé les mêmes caractères essentiels, qui sont les suivans :
En premier lieu, la suite des transformations ramène le système exactement à l’état qu’il présentait avant de subir la première d’entre elles ; cette suite de transformations se ferme, pour ainsi dire, sur elle-même ; elle constitue ce qu’oaa appelé un cycle.
En second lieu, cette suite fermée de transformations, ce cycle, se compose de deux modifications, dont chacune est accomplie à une température invariable — on les nomme : modifications isothermiques — et de deux autres modifications dont chacune est accomplie dans une enceinte imperméable à la chaleur — on les nomme : modifications adiabatiques.
Celle des deux modifications isothermiques qui est produite à
