Courbe de Tazotc à 0<*. 4. Courbe de l'oxygène à

approchée que Mariotte a découverte ; si la loi de Mariotle était vraie, la courbe obtenue serait pour chaque gaz, une droite horizontale. Il suffit de consulter le tableau do la figure 4 pour se rendre compte des écarts que présente chacun des gaz étudiés par rapport à la loi approchée do Mariotte.

Le tableau a d'ailleurs été arrangé de manière à grossir considérablement ces écarts, ainsi qu'on le constate en comparant la graduation très lâche de Taxe des produits PV à la graduation très serrée de Taxe des pressions.

On constate par exemple que, pour l'hydro^èwe^ V^i/^V^^

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l'air ou l'oxygène, Técart jusqu'à 50 atmosphères est de moins de ^ , le produit PV étant toujours compris entre 0,95 et 1,05 au lieu d'être 1 comme l'exigerait la loi de Mariotte si elle était rigoureuse.

La loi de Mariotte est donc une loi approchée et noon une loi exacte, mais, pour certains gaz et dans certaines limites de pression, elle est pratiquement suffisante ; et, en fait, on l'explique toujours dans les calculs élémentaires, parce que la simplicité de son énoncé évite Temploi fastidieux des tables numériques d'expériences.

Dans cette loi approchée y il y a peut-être encore quelque chose à trouver, indépendamment des commodités que procure son énoncé simple pour les calculs élémentaires. A priori, nous n'avions aucune raison de supposer que les gaz, i\\n?>oiii différents y ont la même loi de compressibilité ; tout au plus avions-nous le droit de prévoir, d'après la définition même de ce que nous appelons un gaz, que le volume d'une masse donnée de gaz diminuerait quand augmenterait la pression supportée.

Mais voilà que des expériences faites dans de certaines limites de pression, et avec une rigueur discutable, nous ont fait croire momentanément à l'unité de la loi ; cela ne nous a pas trop étonnés, car nous nous sommes dit : Nous connaissons tous les corps sous trois états, l'état solide, 1 état liquide et Tétat gazeux (cela n'était pas vrai du temps de Mariotte, mais est vrai aujourd'hui ou à peu près) ; nous les voyons passer de l'un à l'autre de ces états sous l'influence de certains phénomènes thermiques ; chacun de ces états doit donc correspondre à quelque chose qui est commun à tous les corps connus. Ce quelque chose de commun disparaît dans les solides et dans les liquides, sous la quantité considérable de caractères spécifiques particuliers à chacune des espèces chimiques étudiées. Chaque solide est plus ou moins solide, chaque liquide est plus ou moins liquide; mais voici

que cette complication disparaît chez les gaz; tous les corps sont également gazeux malgré leurs différences chimiques, puisqu'ils se comportent tous d'une même manière en présence des variations de pression ; la loi de Gay-Lussac, loi également approchée, mais dont Ténoncé a fait croire d'abord que tous les gaz ont même coefficient de dilatation, augmentait ces présomptions ; on a pu se dire pendant quelque temps que, à l'état gazeux, les différences spécifiques disparaissent entre les corps, du moins quant aux variations de leur volume sous l'influence des variations de pression ou de température.

Des expériences plus précises et plus étendues nous ont contraint de revenir sur cette opinion première ; même en nous en tenant à un gaz d'une seule espèce chimique, nous constatons que si, au voisinage d'une certaine température et pour des pressions variant entre de certaines limites, ce gaz suit de très près la loi de Mariotte, il s'en écarte très notablement pour d'autres températures et d'autres pressions ; en particulier, les écarts deviennent très considérables si Ton étudie le gaz dans des conditions où il est sur le point de se liquéfier. De telle manière même que si, au lieu d'expérimenter d'abord sur des gaz comme Tair, l'oxygène, etc., qui à la température et à la pression ordinaire sont loin de leur point de liquéfaction, nous avions opéré sur des gaz comme la vapeur d'eau, nous n'aurions pas pu soupçonner une loi approchée ; les particularités relatives à la nature spécifique du corps étudié, l'auraient emporté, dans ce cas, sur les particularités communes à tous les gaz et dues à l'état gazeux. Autrement dit, les gaz nous auraient paru être -distincts les uns des autres comme les solides et les liquides ; nous aurions compris que le mot état gazeux ne représente pas quelque chose d'entièrement défini, et qu'un corps peut être plus ou moins gazeux, de même qu'il peut être plus ou moins solide et plus ou moins liquide.

Mais grâce à un heureux concours de circonstances, nous avons commencé par découvrir une loi approchée et que nous avons crue rigoureuse ; des expériences plus précises nous ont montré que, pour chaque gaz, il existe des limites de température et de pression entre lesquelles cette loi est presque rigoureuse, mais que, en dehors de ces limites, les divergences deviennent telles qu'elles finissent par masquer la loi approchée; pour Tazote, par exemple, aux environs de 3.000 atmosphères, le produit PV est quadruple de ce qu'il devrait être en vertu de la loi de Mariotte...

Quelle idée pouvons-nous nous faire de la signification de cette loi approchée? Le raisonnement suivant me'paraît acceptable.

La loi, en tant que loi approchée est commune à tous les gaz, au moins dans de certaines limites ; elle correspond donc à qitelque chose de réel qui doit se passer dans tous lés gaz ; elle est en relation avec l'état gazeux. Mais les divergences entre cette loi et la réalité sont individuelles à chaque corps chimiquement défini, ainsi que le montre Tinspection du tableau de la figure 4 ; chaque substance a sa courbe propre, différente de celle de la voisine, et par conséquent les divergences peuvent être imputées à des phénomènes accessoires qui, dans chaque gaz, dépendent de la nature chimique du gaz, et qui accompagnent toujours, sans que nous sachions les en séparer, les phénomènes de compression ou de dilatation.

Au voisinage d'une certaine température et d'une certaine pression, ces phénomènes accessoires et personnels ù l'espèce chimique étudiée passent par un minimum d'importance, c'est-à-dire que, au voisinage de cette température et de cette pression, le gaz considéré se comporte presque exactement comme le veut la loi deMariotle. Au contraire, si Ton s'écarte beaucoup de ces conditions très favorables, les phénomènes personnels l'emportent

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sur le phénomène caractéristique de Tétat gazeux, au point de Je masquer complètement.

Évidemment, ce n'est là qu'une manière de parler, et ce ne sera qu'une manière de parler tant qu'on n'aura pas trouvé le moyen d'isoler expérimentalement les phénomènes accessoires qui, personnels à chaque espèce chimique, accompagnent fatalement la compression ou la dilatation d'un gaz. Mais si l'on obtenait ce résultat, on pourrait dire que l'énoncé de la loi de Mariottc, et en général d'une loi approchée quelconque, nous a fait saisir un phénomène simple dans un complexe de phénomènes dont nous ne savons pas f isoler.

On peut aussi se servir de cette loi de Mariotte pour définir l'état gazeux proprement dit ou parfait et parler avec précision de gaz plus ou moins gazeux, de même que l'on parle couramment de solides plus ou moins solides et de liquides plus ou moins liquides. Mais il est peut-être bien peu scientifique de parler d'un gaz parfait comme d'une chose qui pourrait exister; c'est un peu comme si Ton parlait d'un son qui n'aurait pas de timbre. Dans tout phénomène physique il y a quelques particularités tenant à la nature chimique du corps qui en est l'objet ; aussi avons-nous vu que .les différents sens qui nous font connaître l'état physique des corps sont en général accompagnés d'un sens spécial qui nous renseigne sur leur nature chimique, sur leur couleur ou sur leur timbre par exemple.

L'étude du timbre a clé relativement facile et nous a permis de conserver sans difficulté la notion de hauteur correspondant à la vitesse vibratoire, mais, supposons que nos appareils enregistreurs nous aient renseignés seulement sur la forme absolue des vibrations et non sur leur retour périodique, nous aurions été très gênés pour comparer les sons de même hauteur rendus par des instruments différents. Heureusement notre oreille, eu liovvs» l^Y$i^\:Cv. ^orcwr-

naître la hauteur malgré les différences de timbre a ellemême dégagé le phénomène simple sous le complexe de phénomènes, que nous avons pu analyser au moyen de nos instruments. Dans Tétude de la compression des gaz, nous avons été moins bien servis par les circonstances ; des expériences peu rigoureuses nous ont fait prévoir une loi simple et générale, mais des expériences plus précises nous ont obligés de renoncer à cette loi simple, parce que nous n'avons pas su analyser les phénomènes accessoires qui en masquent l'effet.