CHAPITRE IX

128. Des divers modes de détente des gaz. — Dans le chapitre v.' consacré à la vérification du principe de l'équivalence à l'aide des gaz, nous avons déjà indiqué quelques-unes des propriétés de ces fluides. Nous avons vu que si on admet la loi de Mariotte et celle de Gay-Lussac, la détente isothermique d'un gaz est représentée par la courbe dont l'équation est

pv = const.,

et que l'équation de la courbe représentative d'une détente

adiabatique est

ç pcJ = const.

Remarquons que, pour une détente adiabatique, I -„- est

nul puisque dQ est nul pour chaque transformation élémentaire. L'entropie du gaz reste donc constante pendant une

io'2 THERMODYNAMIQUE

transformation adiabalique ; aussi donne-t-on également le nom de détente isentropique à une telle transformation.

Nous avons aussi étudié un troisième mode de délente des gaz : la détente qui se produit dans l'expérience de Joule (§ 66). Dans cette détente le gaz n'absorbe ni ne cède de cbaleur à l'extérieur ; elle se rapproche donc de la délente isentropique. Toutefois ces deux détentes ne peuvent être confondues, car nous avons fait observer (§68) que l'expérience de Joule comprend deux phases: dans l'une le gaz se refroidit en communiquant de la force vive à ses molécules, dans l'autre cette augmentation de force vive est détruite avec production de chaleur. D'ailleurs la détente isentropique est réversible (§ 37) ; au contraire, la détente des gaz dans l'expérience de Joule n'est pas réversible, puisque pendant cette détente le gaz ne produit pas de travail et que, pour ramener le gaz à son volume primitif, il faudrait le comprimer et par conséquent fournir un travail. Gela, d'ailleurs, devait se prévoir, puisque dans la deuxième phase de l'expérience les molécules frottent les unes sur les autres et que la production de la chaleur par frottement est un phénomène irréversible. Ce mode particulier de détente est appelé délente isodynamique. Aucun travail extérieur n'étant produit ou détruit pendant qu'elle s'effectue, l'énergie interne du gaz ne varie pas.

Ainsi les trois détentes que nous venons de considérer sont caractérisées respectivement par les trois égalités,

T = const., S = const., U = const.

c'est-à-dire que leurs équations s'obtiennent en écrivant que les fonctions T, S, U des variables indépendantes p et v sont des constantes.