I. — Lois de Mariotte et de Gay-Lussac

On appelle gaz permanents les gaz que Ton n'a pu liquéfier ni solidifier jusqu'à présent par aucun moyen : les vapeurs sont, au contraire, des espèces de gaz qui proviennent des corps liquides ou solides; on les obtient ordinairement en fournissant de la chaleur à ces derniers, et on peut les ramener à leur état primitif par des moyens convenables.

Il n'existe très-probablement aucun gaz permanent : l'impossibilité où l'on est de transformer les gaz appelés permanents \\eniS2ins doute de l'insuffisance des moyens dont nous pouvons disposer; et en effet certains gaz, par exemple l'acide carbonique, comptés autrefois parmi les gaz permanents, appartiennent maintenant aux vapeurs.

On conserve néanmoins cette distinction entre les fluides aériformes, et elle se justifie jusqu'à un certain point dans les recherches qui nous occupent.

Lorsqu'on applique, en effet, les principes fondamentaux de la théorie mécanique de la chaleur à l'examen des gaz et des vapeurs, en tenant compte des résultats donnés par les expériences, on trouve pour ces deux espèces de fluides des formules fondamentales différentes. La première série de formules se rapporte uniquement aux gaz permanents, et la seconde ne peut servir que pour les vapeurs, et même seulement pour les vapeurs saturées, c'est-à-dire pour les vapeurs en contact avec leurs liquides générateurs. 11 est certain cependant qu'un lien commun unit ces deux séries de formules, et qu'elles doivent pouvoir se déduire des mêmes formules I. 7

fondamentales encore inconnues. Les formules auxquelles la théorie mécanique de la chaleur a conduit jusqu'à présent n'expriment que les propriétés de certains états limites. Les gaz permanents sont, sans nul doute, des vapeurs très-éloignées de leur point de saturation, qui ont besoin d'être extrêmement comprimées et refroidies pour passer à l'état liquide; c'est ce que l'on fait ordinairement pour condenser les vapeurs. Les vapeurs saturées sont au contraire des gaz qui ont atteint le point de condensation, c'est-à-dire un état dans lequel elles se liquéfient par la moindre diminution de volume et le plus petit refroidissement.

Nous allons d'abord chercher les équations relatives au premier état limite, équations qui ne s'appliquent qu'à un gaz parfaitement permanent, c'est-à-dire un gaz idéal; il restera ensuite à examiner jusqu'à quel point tel ou tel gaz réel, dit permanent, s'approche par ses propriétés d'un gaz parfait.

Ces gaz sont jusqu'à présent les seuls corps pour lesquels on connaisse la relation qui existe entre le volume, la pression et la température; cette relation est donnée par les lois de Mariotte et de Gay-Lussac.

On les représente ordinairement par la formule

(53) il = £îi^,

dans laquelle v et v^ désignent les volumes de l'unité de poids d'un certain gaz, p et />« ses pressions aux températures t et /» (mesurées en degrés centigrades); a est le coefficient de dilatation des gaz. Lorsque les quantités jp7o> ^o et /« caractérisent rétat initial de l'unité de poids du gaz, pris pour terme de comparaison, et quand on fait la température initiale /o = o*», on tire facilement de la dernière formule, la relation

Cest celle formule dont s'est servi M, Regnault pour déterminer par l'expérience le coefficient de dilatation a des différents gaz.