très variés en nature, sont englobés sous le nom de phénomènes de la chaleur ou phénomènes thermiques, parce qu’ils sont liés, dans une certaine mesure, à nos sensations de chaud et de froid. Tout ce que nous connaissons de ces phénomènes, c’est leur existence, et aucun fait n’a, jusqu’à présent, permis de les rattacher objectivement à des phénomènes plus directement connus, tels que ceux de transmission de mouvement par contiguïté, ou d’actions mécaniques à distance. Toutes les spéculations sur ce sujet sont des hypothèses, et des hypothèses illogiques, parce qu’elles ne sont susceptibles d’aucune vérification, et paraissent même impliquer des contradictions.
Mais de même que la mécanique consiste à établir des relations entre un phénomène mécanique quelconque et le phénomène primordial de transmission de mouvement par contiguïté, de même la science de la chaleur formule ses notions et ses lois en fonction de ce qui se passe, au point de vue thermique, quand deux corps sont mis en contact, et que l’on peut faire abstraction de leur état cinétique et des actions mécaniques extérieures ; le seul cas où cette double condition est remplie, est le cas où les corps ont un volume suffisamment grand (ce qui permet de négliger les actions capillaires), se trouvent en repos, et sont entourés d’un milieu à pression constante, pression qui peut d’ailleurs être différente pour chacun d’eux.
Lorsque deux corps satisfaisant à ces conditions sont mis en contact, l’effet produit est variable ; tantôt le volume des corps, jusqu’alors stationnaire (s’ils sont placés dans certaines conditions qu’on appelle l’isolement thermique), se modifie ; tantôt, au contraire, aucune modification ne se produit, aussi longtemps que l’expérience soit prolongée. Mais que dans ce dernier cas, une cause quelconque (autre qu’une variation de pression ou d’état physique ou chimique) amène une variation de volume de l’un des corps sans agir sur l’autre corps, cependant le volume de cet autre corps variera également. De là, la notion d’une relation d’équilibre entre les deux corps, qui, mis en contact, ne subissent aucun changement de l’ordre thermique et la notion opposée, celle de non-équilibre entre des corps qui, mis en contact, modifient mutuellement leur volume. L’équilibre thermique est donc fondé sur le non-changement de volume dans les conditions qui viennent d’être précisées, comme l’équilibre mécanique est fondé sur le non-changement de position.
Il est facile de dériver de l’équilibre thermique le rapport d’égalité de température, mais il ne suffit pas pour cela de considérer une unique relation d’équilibre ; je n’aurais, pour le montrer, qu’à répéter ici les observations que j’ai présentées plus haut au sujet de la force.
