CLEMENT Nicolas
Vie
- Né
en 1779 à Dijon.
- Il
est issu d’un milieu artisanal ou industriel. Il entre très jeune dans
l’industrie.
- Devient
chimiste industriel dans les premières décennies du XIXᵉ siècle.
- Travaille
d’abord dans les laboratoires privés et l’industrie chimique.
- Collabore
étroitement avec Charles-Bernard Desormes
(1777–1862), également chimiste et industriel.
- Ensemble,
ils réalisent des travaux devenus classiques de chimie physique, notamment
sur les gaz.
- Clément
occupe plus tard une chaire au Conservatoire national des arts et métiers
(CNAM) comme professeur de chimie appliquée.
- Il
meurt en 1841, laissant plusieurs contributions essentielles à la chimie
industrielle et physique.
Travaux scientifiques majeurs
de Clément (avec Desormes)
Nicolas Clément et Desormes
forment l’un des couples scientifiques importants du début du XIXᵉ siècle
en chimie physique, en thermodynamique naissante et en chimie industrielle.
·
L’expérience de Clément et Desormes (mesure du rapport γ des
gaz).
On leur doit une expérience fondamentale
permettant de mesurer le rapport des chaleurs massiques d’un gaz : 
- Cp chaleur massique à pression
constante
C’est la quantité de chaleur nécessaire pour
élever de 1 °C (ou 1 K) 1 kilogramme d’un corps à pression constante.
- Cv chaleur massique à volume
constant
C’est la quantité de chaleur nécessaire pour
élever de 1 °C (ou 1 K) 1 kilogramme d’un corps à volume constant.
Pour l’air par exemple :
Valeurs molaires (par mole)
- Remarque :
Ces valeurs concernent l’air sec (sans vapeur d’eau).
- Elles varient peu dans la plage 0–100
°C, d’où leur usage en ingénierie.
- Le rapport
est
typique des gaz diatomiques (N₂, O₂) dont l’air est essentiellement
composé.
Connaître γ sert à prédire
le comportement d’un gaz dans les transformations rapides, notamment :
- compression/détente
adiabatique,
- vitesse
du son,
- ondes
de choc,
- moteurs
et turbines,
- caractéristiques
moléculaires.
L’expérience dite "de
Clément et Desormes" consiste à :
1) comprimer un gaz dans une
enceinte fermée,
2) ouvrir brièvement
l’enceinte pour réaliser une détente adiabatique,
3) mesurer l’évolution de la
pression lors du retour à l’équilibre.
Cette méthode a longtemps été la
technique de référence pour déterminer γ des gaz comme l’air.
·
Introduction du terme « calorie » et
travaux sur la chaleur
o
Nicolas Clément introduit vers 1824 le mot calorie
pour désigner une unité de chaleur. Bien qu’abandonnée comme unité officielle,
elle a dominé la thermodynamique et la chimie pendant plus d’un siècle.
o
Il participa à l’établissement des premières
tables thermiques pour les opérations industrielles.
·
Travaux sur l’indice de réfraction et les
gaz
Clément et Desormes
s’intéressent :
o
à la
relation entre température, pression, densité,
o
aux
propriétés optiques et thermiques des gaz (réfraction, compressibilité).
o
Leur travail s’inscrit dans la continuité de
Gay-Lussac et de Laplace.
·
Chimie industrielle
Clément joua un rôle clé dans
:
- les techniques de fabrication
du soufre,
- l’amélioration de la fabrication
de l’acide sulfurique,
- l’étude de la combustion,
- l’analyse et la standardisation
des combustibles (charbon notamment).
o
Il est considéré comme un précurseur de la
chimie industrielle moderne.