CHALEURS SPÉCIFIQUES DBS GAZ

Le calcul qui permet de passer à la chaleur moléculaire sous pression constante n'est pas changé. La relation (41) est toujours valable et conduit à la formule

Cp = |(6+3a).

Les conséquences de ces formules diffèrent un peu do celles qui ont été énoncées pour les gaz monoatomiques :

1** Les chaleurs moléeulaires C„ qH Cp ne sont plus nécessairement indépendantes de la température. En fait elles en dépendent fort peu, et a ^est pratiquement constant dans un large intervalle de températures pour les gaz polyatomiques voisins de Tétat parfait.

2"^ Pour connaître la valeur de a, on peut s'adresser à deux groupes de nombres expérimentaux, à savoir les valeurs de Cp et celles du rapport

^ C, ^3(l-ha) ^ ^

Les valeurs de la chaleur moléculaire sous pression constante, évaluées en calories, sont assez voisines de la constante 7 pour plusieurs gaz diatomiques (Loi de Delaroche et Bérard), alors que pour les gaz monoatomiques, on trouvait un nombre voisin de 6. On en déduit

pour a une valeur voisine de -•

D'autre part le rapport y est voisin de 1,40 = - pour

un assez grand nombre de gaz diatomiques (H*, 0*, N*, NO, CO, ...) On en déduit encore a = 2/3. Pour certains gaz, en général triatomiques (N^ 0, CO*, . . . ), la

valeur de y est voisine de 1,33 = -• On en déduit alors

a = 1. Pour les gaz à molécules plus complexes, la valeur

de y est quelquefois voisine de 1,25 = -» ce qm corres-

pondrait à a = -• Enfin il peut arriver que y soit encore o

plus faible, et par suite a encore plus élevë. Mais, dans

tous les cas, y reste invariablement compris entre 1 et -»

résultat en complet accord avec la formtde (44). (Voir le tableau IV du Chapitre XI.)

En résumé, on voit que, pour les gaz diatomiques,

l'énergie intramoléculaire est, en moyenne, les - de l'é-

nergie cinétique de translation. Dans certains gaz triatomiques ou plus complexes, elle peut atteindre la valeur même de l'énergie de translation, ou la dépasser. Mais, — et c'est là un fait des plus remarquables, — la répartition de l'énergie entre ces deux variétés semble se faire invariablement dans un ra/pport rationnel simple.

23. Loi générale de la distribution de l'énergie entre les molécules. — C'est pour arriver à interpréter ce résultat si frappant que Maxwell et Boltzmann ont été amenés à édifier la célèbre doctrine de l'équipartition de l'énergie.

Le point de départ du principe d'équipartition se trouve dans la loi de répartition des vitesses de Maxwell, dont il a été question au Chapitre I. Ses généralisations successives en ont étendu le champ d'application à tous les systèmes matériels, queUe que soit la complication de leur structure. Ne pouvant en aborder l'exposé complet, nous nous contenterons d'en donner une idée aussi précise que possible, et nous chercherons à l'éclaircir par quelques applications. Nous aurons occasion de voir aussi plus tard que ce principe a été, pour la théorie cinétique, une source de difficultés importantes, qui obligent aujourd'hui à mettre des limites à sa falidité.

Considérons un gaz à l'état d'équilibre thermique et