COMPRESSIBILITÉ DES GAZ

L'azote a conduit aux mômes conclusions, seulement l'accroissement de la compressibilité est moins prononcé que pour l'air, d'où M. Regnault présume que la compressibilité du gaz oxygène, qui est mêlé à l'azote dans l'air, doit croître plus rapidement que celle de l'air.

Vadde carbonique ne suit pas la loi de Mariotte, même approximativement, pour les pressions un peu fortes. Quand la pression initiale est celle de l'atmosphère, le rapport VqPo I V,P, est égal à 1,0076, et quand elle est de 12 atmosphères, il devient 1,0999, V, étant à peu près double de V©.

M. Regnault ajoute que les écarts pour les gaz qui précèdent devront être moindres à une température plus élevée ; comme il l'a constaté, du reste, pour l'acide carbonique.

. Le gaz hydrogène ne s'écarte sensiblement de la loi de Mariotte que sous les fortes pressions; mais, au lieu d'augmenter, sa compressibilité diminue quand la pression augmente, comme l'avait déjà reconnu M. Despretz. Les nombres rapportés dans le tableau ci-dessus donnent une idée de cette diminution.

324. Conséquences. — Il résulte des expériences qui précédent, que la loi de Mariotte n'est rigoureusement exacte pour aucun gaz. Ceux qui s'en écartent le plus sont ceux qui se liquéfient le plus facilement par la compression. Pour ceux qui n'ont pas pu être liquéfiés, l'écart est tellement faible, qu'on pourra sans erreur sensible faire usage de la loi, à moins qu'il ne s'agisse de très fortes pressions, et qu'on n'ait besoin d'une précision extrême.

L'augmentation de la compressibilité des gaz doit être attribuée à la cohésion moléculaire, qui ajoute son action à la compression exercée, pour diminuer la distance des molécules, et qui est d'autant plus prononcée que ces molécules sont déjà plus rapprochées. Les gaz facilement liquéfiables, c'est-à-dire dont les molécules n'ont plus besoin que d'un faible rapprochement pour subir l'influence d'une cohésion énergique, sont ceux qui s'écartent le plus de la loi ; et la chaleur, qui éloigne les molécules, rend l'écart moins prononcé. Autrefois, on désignait sous le nom de gaz parfaits , ceux qui passaient pour suivre exactement la loi de Mariotte ; les autres étaient dits gaz imparfaits. On voit que tous les gaz doivent, à la rigueur, être placés dans cette dernière catégorie, sauf l'hydrogène.

Ce dernier gaz présente une particularité remarquable : il résiste d'autant plus à la compression, qu'il a déjà été plus comprimé. On pouvait prévoir qu'il en devait être ainsi d'un gaz dans lequel la cohésion n'aurait pas d'influence ; car, si la loi de Mariotte était vraie pour toutes les pressions, une pression infinie réduirait le volume à zéro, quelle que fût sa valeur primitive, en supposant que l'état gazeux persiste sous une semblable pression. On ne peut échapper à cette conséquence, qu'en supposant que la résistance au rapprochement des molécules augmente plus rapidement que la compression, comme cela a lieu pour l'hydrogène. Ce n'est pas à dire pour cela que la cohésion n'ait pas d'action entre les molécules de ce gaz ; tout ce que nous pouvons affirmer, c'est que cette action est trop faible pour compenser entièrement l'accroissement de

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résistance au rapprochement des molécules. Quoi qu*il en soit, Thydrogéne est le gaz qui se rapproche le plus de l'état d'un gaz parfait, et Ton voit aussi que c'est lui qui doit être le plus éloigné de son point de liquéfaction.

Il résulte de là que la loi de la compressibilité du gaz hydrogène présente, au point de vue théorique, un intérêt tout particulier. Aussi M. Avogadro s'est-il appliqué à faire ressortir cette loi des nombres trouvés par M. Regnault ^ et il est arrivé, pour la température de quelques degrés à laquelle ont été faites les expériences, à la formule

^^Aî = 0,015762 (logm)3, ou (9735,32)^"* ^^

r étant la pression en mètres de mercure, et m la densité du gaz sous la pression de 1 mètre du même liquide. M. Avogadro a trouvé aussi des formules qui représentent les lois de la compressibilité des autres gaz étudiés par M. Regnault.

sit&. AppiieatloBs de la loi de Mariotte. — On a souvent à résoudre les problèmes qui suivent :

lo Etant donné le volume V d'une certaine masse d'air, et sa force élastique P, trouver son volume V sous une pression différente P', la température restant la même. On aura, d'après la loi de Mariotte,