II. Il
l.a \crtu ile cette égalité, si, au lieu de rendre les pistons si'tutairo^^ uous les séparons, et si nous chargeons celui de A ilu mOmo poids que celui de B, le gaz de A passera graduellelUvMil ou B, loi^ue nous entr'ouvrirons r, et le volume final
ru U sera - fois le volume initial en A. Les choses se passent
iloiu- iJcutiquement comme dans l'expérience de M. Joule, il, >.i le j;az change de température, ce n'est point à un travail r\li rue i^u'il faut Tattribuer. Le changemeni, grand ou petit, /w jii'ut dériver que d'un travail interne qui s'opère dans le i;a/ par suite de l'écartement des molécules.
Il est visible, d'après cela, que si nous désignons par H le l i'a\ a il iutorue qui s'opère pendant que le gaz tombe de P© à P, ,
on nasse du volume Y^ au volume Y, -^> on aK5 = AH,
d\ni K^ - ou, réciproquement, H = EK5, 5 étant le
i'Uanj;eaient de température du gaz. Ce changement sert donc lie mesure pour la grandeur du travail interne qui s'opère entre deux limites.
On voit, d'upivs ce qui précède, quel haut degré d'imporlaïu e ont les e\j>ériences de M. Joule. Pour en tirer directement et empiriquement la loi qui Ue la grandeur de H à celle lin ehangement de volume du gaz, il faudrait sans doute Unelles fussent fuites avec des pressions bien plus variées; il lanihaît, p;ir exemple, laisser tomber la pression de :2 à i, lie ï à i, de 4 à !»-.> de ao à i atmosphère, et mesurer les \.niaiii>ns des temjH^ratures qui répondent à très accroissent. u\^ vie volume.
irlles 4n\ lies sont, elU^ nous donnent déjà la clef d'un Lui m.^ ilejmisenivlief jxirM. Regnault : la constance de la i u. u lie .^ ^uwviion ix>nstante de Tuir» de 1 hvdroirène, la vai '» liiv' lie eeUe même cajxicitê, quant ik Facide carbonique.
M. Joule, en effet, a reconnu que, pour une même chute de 5 à I atmosphère, par exemple, le refroidissement de Tacide carbonique est d'autant plus petit que la température initiale à 5 atmosphères) est plus élevée. Pour Tair et l'hydrogène, Tinfluence de la température est au contraire fort petite. Les expériences de M. Joule démontrent donc directement un lait théoriquement évident, à savoir, que la grandeur du tra- Tail interne est une fonction du volume spécifique ou de la distance absolue des molécules. Lorsque, par réchauffement du gaz sous une même pression, nous augmentons la distance des molécules, le travail pour un même changement de volume devient moindre.
Dans notre équation
qui exprime la quantité de chaleur nécessaire pour porter de tt à /, Tunité de poids du corps, le terme H, pour un même corps, est donc une fonction de la température; pour une même variation /^ ^^ ^m 1^ valeur de H est d'autant plus faible que t^ est plus grand. A une température suffisamment élevée, on aurait pour tous les gaz H = o; et, à une même température, ce terme est naturellement d'autant plus faible que le gaz est plus loin de son point de saturation, que ses molécules sont plus écartées entre elles; mais la capacité à pression constante Cp a pour valeur
Q:(^-/o) ou c^ = K-i--4?--+- ^^
ti — U ti — u
Ce terme devient donc d'autant plus constant que H est plus P^tit; et, puisque le refroidissement d'un gaz, pour un même <^hangementde volume, nous sert maintenant de mesure quant i H, il s'ensuit que c'est pour les gaz qui se refroidissent le plus par la détente sans travail externe que Cp devient néces-
sairement le plus variable. Les expériences de M. Regnault nous ont appris en effet que, tandis que Cp est presque constant pour l'air, pour Thydrogène, cette capacité est, au contraire, fortement variable pour l'acide carbonique; elle est ici fonction et des pressions et des températures.
D'après tout ce qui précède, le seul moyen que nous ayons d'évaluer la grandeur de H dans les gaz, c'est de déterminer R à l'aide de la loi de Dulong, et puis de poser
H = E (Cp - K - AF).
Bien que la valeur de F varie aussi dans la plupart des cas avec la température, nous pouvons pourtant la déterminer au moins approximativement. La méthode de M. Joule devient donc un moyen de contrôle précieux de vérification de l'équation précédente, et nous allons voir combien il serait urgent d'étendre ce genre d'expériences à certains gaz spéciaux.
La loi corrigée de Wœstyn nous permet de déterminer la capacité absolue moyenne K,„ d'une combinaison quelconque, étant connu le poids moléculaire, et le nombre d'atomes qui répond à la molécule composée, ou, réciproquement, de déterminer ce nombre, étant connu K,„. Il y a pourtant certains cas où cette loi semble complètement en défaut : ils méritent au plus haut point notre attention. Le petit tableau suivant fera comprendre à première vue l'espèce d'anomalie que je signale. Je n'ai à donner aucun éclaircissement sur les nombres des colonnes a, N, Cp, Les valeurs de K,„ ont été calculées à l'aide de l'équation
en adoptant pour N les nombres généralement admis en Chimie pour les combinaisons indiquées.
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