SV. (221^°)=. 4,6335V
la température en A étant / = o ou T = ^272, 85. Il suit de là que le travail exécuté par le piston de A sera 5, tandis que le piston de B ne sera que 4)6335. Il se consommerait donc un travail externe
qui produirait, par conséquent, un effet diamétralement opposé à celui que nous indiquent les premiers principes de la Thermodynamique, qui, au lieu d'échauffer le gaz, le refroidirait au contraire.
Pour que, dans notre appareil, il se consomme de la chaleur, il faut que nous ayons
Po(Vo~V)>Pi(V, -¥);
il faut que le piston de B monte plus que celui de A ne descend ; mais alors il en résulterait qu'un gaz se dilaterait en se refroidissant.
Ainsi, comme nous l'avons dit, tout gaz qui éprouve un changement de température par sa détente brusque de P^ à P, < P^ n'obéit plus, par ce fait même, à la loi de Mariotte et Gay-Lussac.
En d'autres termes plus précis et plus clairs, un gaz cesse d'obéir à cette loi du moment que les changements de volume
de ce gaz sont accompagnés d'un travail interne ; car c'est, nous le savons, à ce travail interne exclusivement que peuvent être dus les changements de température qu'opère une détente sans travail externe. C'est ce qui nous explique maintenant parfaitement pourquoi Tacide carbonique qui, dans les expériences de M. Joule, a manifesté le plus grand refroidissement comparativement à l'air, à l'hydrogène, est aussi celui qui, dans les expériences de M. Regnault, s'est le plus écarté de la loi de Mariotte ; pourquoi la vapeur d'eau qui, dans mes propres expériences sur la détente brusque, a éprouvé un refroidissement incomparablement supérieur à celui de l'acide carbonique dans les mêmes conditions, s'écarte de la loi de Mariotte et Gay-Lussac à tel point qu'on ne peut plus même considérer ici la loi comme approximative.
Le travail interne dans un corps quelconque qui éprouve un changement de volume ne peut visiblement relever que de la solidarité réciproque des molécules, de leur tendance à rester aux mêmes distances relatives. Il dérive, en im mot, uniquement et exclusivement de l'attraction réciproque des atomes, quelles que puissent être la nature et l'origine de cette attraction.
Voyons, en nous plaçant à un certain point de vue hypothétique dont la justesse sera à vérifier plus tard, quels doivent être les résultats de cette attraction quant à l'énoncé de loi de Mariotte.'
Concevons un gaz dans lequel l'attraction atomique soit absolument nulle d* abord. La loi de Mariotte corrigée
P~P (Xli^\1
exprimera rigoureusement ici les relations de P, V et T; P, en réalité, ne sera pas autre chose que la traduction numérique
de l'énergie de la répulsion calorifique (quelle que soit d'ailleurs l'origine de celle-ci) et pourra (si V reste constant) nous servir de mesure directe pour T. Concevons maintenant que, par un procédé qui ne sera probablement jamais au pouvoir du physicien, nous puissions doter les atomes d'une attraction réciproque que nous fassions croître à volonté. Le volume du gaz étant tenu invariable, cette attraction aidera maintenant à la pression externe P à faire équilibre à la répulsion calorifique. P diminuera donc précisément autant que l'attraction s^ accroîtra. Et, si nous désignons par R l'intensité actuelle de cette espèce de pression interne, nous aurons évidemment
Pg étant la pression externe et Rq, la pression interne, répondant à To et à Vo- Dans l'hypothèse d'où nous sommes partis, R est nécessairement homogène, et, de quelque façon que nous fassions varier cette grandeur, la loi précédente, que j'appellerai la loi de Mariotte et de Gay-Lussac corrigée^ exprimera désormais la réalité des phénomènes.
Qu'arrivera- t-il si la pression interne R, au lieu d'être à notre disposition dans son existence et dans son intensité, existe naturellement dans un gaz, et cela à notre insu?
Nous poserons, comme on l'avait fait jusqu'ici,
et cette équation dès lors donnera des résultats d'autant plus en désaccord avec l'expérience, d'autant plus faux, que la valeur de R ou de l'attraction atomique, telle que nous l'avons définie, sera plus grande. Et ce même gaz, soumis à l'expérience de M. Joule, se refroidira d'autant plus aussi que R et, par suite, que le travail interne serorit plus grands.
£n résumé, nous voyons que, rigoureusement parlant, aucun gaz, aucune vapeur ne peut obéir à la loi de Mariotte et Gay-Lussac, telle qu'elle avait été énoncée jusqu'ici, et nous voyons clairement le pourquoi. Cherchons maintenant à approprier la loi corrigée
aux usages qu'on faisait de la loi non corrigée.