TITRE VIL- COURBES REPRÉSENTATIVES DE LA VARIATION
DU VOLUME D'UN GAZ SIMPLE LORSQUE LA TEMPÉRATURE ET LA PRESSION VARIENT.
Je vais essayer de représenter par des courbes le phénomène de la variation du volume d'un corps, sous rinfluence des variations de la température et de la pression.
Ji ilE ^OIVELLE DE LA CHIMIE.
.!-..•:••-: "iji p^>iiis p d'un corps simple aux divers volumes
i.:i i»^c..:;< 5i>n \olume minimum corrcspondanl au\
••- :r Scii-f^ Jo lempéralure et de pression, jusqu'aux
■ .-:ti.« ij::u^' do ce poids p, correspondra un certain élal ...... ^ ... ..- ;^, pression.
-. :^ .... .. \ t'^.'.^^i (^{^{ Je lempéralure el de i)ression, corresi-
. .-.;^ .. \ohnno du poids p.
-^ • . -^rL.-fcint laquelle se développe le volume du corps, . , . . .^•'. •!• it tcci^xMature el la pression depuis les conditions ^ : - -^ :, • *ii,*cnturo basse el de forle pression, jusqu'au delà , ^ .!> i'rm,ile<. que je me propose de représenter géonu'
amu i '.m i\>rps varie, à pression conslanle, avec lu iM-^'" ■■■ ît*'ui* K* volume miniinuin. ({u'il prend à l'élal ^i.'.r >^M 1 ^'*-i«' ÇA/oux. qu'il prend quand la lempéralure osl -». ^. * —
. .;. u : i:r v.vq*s varie, aussi, à température conslaiito, iimic -Tuaimum, qu'il prend ({uand la pression ol iiîs^u 1 ^vlui qu'il occupe dans le vide. . ^sut't.. juaiid un corps occupe un certain volume. ,.^ ><u> ' ;'^«pir^* d'une certaine lempéralure el d'une ..-^CNitii xi'uuUanées. el un inrme volume peut cire ,, •\u>4cuc>^ xumillanéités de lempéralure et de pression: wScMit Mv vv^que je puis appeler plusieurs étals de>
A\iv y^Hît rt*présenter commeul \arie le volume
^ -XI l'i^uo la lempéralure et la pression varient.
. .^ ^ ,vcrtvs sur un plan, mais des volumes dans
vi\ :vi>TVStMilation sulïîsanNî pour l(^s diverse> ^ MA V %^M> présenter, en |)roduisanl : ... '»■». v;,'.nte. la courbe d(» la rurinfiti/i du volunn'
.^'..v».- \a courbe de la ruria/ifpn thi rnhiinr
i,^ • *\*»iirN> ^'" f*^^'^* Tune de l'iiuln» |)uive ([ur
CHAPITRE II. — TEMPÉRATURE CONSTANTE. — COURBE DE LA VARIATION DU VOLUME QUAND LA PRESSION VARIE.
Je donne ci -après (p. 338) la courbe représentative de la variation du volume d'un gaz simple, lorsque, à température constante, la pression varie.
Il y a, dans cette courbe, cinq phases, que j'ai marquées des chiffres romains I, II, III, IV, V.
Dans la phase I, la pression est nulle ou très faible. Le gaz est extrêmement diffus dans l'espace. La loi de cette diffusion n'est pas exactement connue.
Dans cette phase, la pression augmentant, le volume diminue
plus qu'il ne faut pour l'exactitude de la loi de Mariotte, et
inversement. 11 diminue plus, parce qu'il est plus grand qu'il ne
faut. On a :
vp
Vo Po
A partir d'une certaine pression qui marque le commencement de la phase II, on entre dans la région de constance. C'est la région dans laquelle le gaz est encore très répandu dans l'espace, les molécules sont éloignées les unes des autres, et n'éprouvent, pour se rapprocher, d'autre résistance appréciable que celle du milieu d'éther où elles se meuvent. Dans cette phase, quand la pression double, le volume devient exactement moitié moindre, îuel que soit le gaz. C'est la région où la loi de Mariotte est presque mathématiquement exacte. C'est pour ce motif que je l'ai appelée la région de constance.
Dans cette phase, où la courbe des volumes est une branche d'hyperbole, on a
Vo Po
La pression augmentant, le volume diminue de ce qu'il faut pour l'exactitude de la loi de Mariotte, et inversement.
Dans la région de constance, la courbe des volumes a la forme A 'A.
Quand le gaz a été sutlisamment pressé, les molécules sont
tUÂHKnt S»t«ELLS HZ L* (.■■«tK-
oiM-/^ I jpitivjctMfi» faw mes do ^alrc» po«ir qae lear aeCkia réci- ' |ii iH|tii: cuuuueooe à «e bsre wnlir. pour qne réftergie de ■■lijrrf iVcUca «lOUiMMce à catrer en activilé. L'étal [riijràiine da pt i-ouuueuce i %'iàitnr. \jt cott«fanre de pruportioanafilé imvnr e»Ue le volnow tA b preMion ccMe. Nous «onuiM» dans U fiba»e 111. qui e«t c«Ur oâ le corp» g»ftri se prépare d«- plos rn plus, k BK^Mjrc qoe la preMoa MguiLule. i p**»er à l'étal lïqoidp. Daiu ccUe pfaaK. on a
Lu pre«9tou aa^nuenUnL le volume diminoe moins qull i: faut pour l'exactitude de la loi de Mariolte. ri înversemeol.
La courbe des volumes a l'une des forme» marquées III.
Si la tempéralnre supposée roastanle est élevée au-dessus d m. certain point bien déterminé et variable pour chaque corps, Iv corp^ gueuA. conserve f<in étal de gaz quelle que soil la prctsimi. et la courbe des volumes prend une des (ormes I), D '. le volume traversant la pha»e IV et Gnis<anl par alteîndre son état corrO' pondant k la pression maximum, sans être passé par la liqo^tion et. par «41e. par l'incompressibilité.
Si. au contraire. la température supposée constante est inrê Heure à ce point de température dont je parle, le corps gateui commence k chan^r d'état pbjsiqne. i) passe à l'état de vapeur, et il atteint. U pre-ssion au^menlaul. un étal ou sa vapeur et »aturée. Dis c« moment, U trau^rormation de lu vapeur ''" liquide s'ojière i pression consUntc. transformation prnd^ii' laquelle \v volume diminue. Quand la liquéfaction est complilt les liquides étant tt peu prvs incompressibles, la pression pcul aujimentcr !*mis que le volume change d'une manière sensible' |ji courlK) dovîeul ainsi, dans la région IV, une ligne droili' parallèle. !t |>eu près, à l'axe de» pressions.
Kuliu. la pression au^nnentaut. lu solidification se produi'' phase V, et le voIuuk" diminue de plus en plus jusqu'à son vfr luatv s|H;oilique iniuinunti correspoinJanl à la pression niaxitnu"''
Le point de tcuipératurv qui sépare la région où le gaz ne jx'i'l (Vtre lîquétu^ de fc'clle où il peut l'être, se nomme, je l'ai iuJii|"' plus haut, lu tcinpôralure critique et est figuré en T,.
THÉORIE ItOUYELLE DE LA CHIMIE. 887
CHAPITRE m. — PRESSION CONSTANTE. — COURBE DE LA VARIATION DU VOLUME QUAND LA TEMPÉRATURE VARIE.
Je donne ci -après (p. SSg) la courbe représentative de la variation du volume d'un gaz simple, lorsque, à pression constante, la température varie.
Il y a dans cette courbe cinq phases que j'ai marquées des chiffres romains I, II, III, IV, V.
Je suppose d* abord qu^il s'agisse d'un corps considéré à de fortes pressions.
Dans la phase I, la température est nulle ou très basse. Le corps est à l'état solide, et augmente peu de volume par l'élévation de température.
A partir d'une certaine température qui marque le commencement de la phase II, le corps se liquéfie. Désormais, tant qu'il reste liquide, quoique la température s'élève, il ne change presque pas de volume. La courbe représentative reste à peu près parallèle à l'axe des températures.
En réalité, le volume des liquides change un peu quand la température change.
Ainsi, Teau a un volume
à — io'= i,ooi858 -h 4* = 1 ,000000 -+• ao'= 1,001744 -4- 5o' = 1,01 1960 4- 75 = i,oa566o 4- 100 = i,o43i20 {Annuaire du Bureau des Longitudes, iSgS, p. ôgS.)
Mais si, aux températures qui s'élèvent vers loo**, on pouvait tenir compte de la vapeur contenue dans l'eau, sans doute l'augmentation que je viens de signaler serait moindre.
La température augmentant, le liquide entre dans la phase III, qui est celle de la vaporisation.
Dans cette phase, la température reste constante, et le liquide se vaporise de plus en plus jusqu'à ce qu'il ait été totalement transformé en gaz. Dans cette phase III, il était resté partie à
LOI DBS EQUIVALENTS. 33
