‹ Œuvres complètes de LaplaceChapitre 59 sur 268 · LIVRE XII. iOi · texte numérisé non relu

LIVRE XII. iOi

Newton a supposé entre les molécules d'air une force répulsive réciproque à leur distance. Mais, en appliquant à ce cas mes formules, je trouve que la pression à l'intérieur et à la surface suit une loi bien différente de la loi générale des fluides élastiques, suivant laquelle la pression, à températures égales, est proportionnelle à la densité. Aussi Newton n'admet-il la répulsion qu'une molécule doit exercer ainsi sur les autres que dans une trës-petite étendue; mais l'explication qu'il donne de ce défaut de continuité est bien peu satisfaisante. Il faut sans doute admettre entre les molécules de l'air une loi de répulsion qui ne soit sensible qu'à des distances imperceptibles. La difficulté consiste à déduire de ce genre de forces les lois générales que présentent les fluides élastiques. Je crois y être parvenu en appliquant à cet objet les formules dont je viens de parler.

Je suppose que les molécules des gaz sont à une distance telle que leur attraction mutuelle soit insensible, ce qui me parait être la propriété caractéristique de ces fluides et même des vapeurs, de celles, du moins, qu'une légère compression ne réduit point en partie à l'état liquide. Je suppose ensuite que ces molécules retiennent par leur attraction le calorique et que leur répulsion mutuelle est due à la répulsion des molécules du calorique, répulsion évidemment indiquée par l'accroissement du ressort des gaz quand leur température augmente. Je suppose enfin que celte répulsion n'est sensible qu'à des distances imperceptibles. Je fais voir que, dans ces suppositions, la pression dans l'intérieur et à la surface d'une sphère formée d'un pareil fluide est égale au produit du carré du nombre de ses molécules contenues dans un espace donné, pris pour unité, par exemple de i litre, par le carré du calorique renfermé dans une quelconque de ces molécules et par un facteur constant. Ce résultat étant indépendant du rayon de la sphère, il est facile d'en conclure qu'il a lieu quelle que soit la figure de l'enveloppe qui contient le gaz.

J'imagine ensuite l'espace pris pour unité à une température donnée et contenant un gaz à la même température. Il est clair qu'une molécule quelconque de ce gaz sera atteinte à chaque instant par les rayons

caloriques émanés des corps environnants. Elle éteindra une partie de ces rayons; mais il faudra, pour le maintien de la température, qu'elle remplace ces rayons éteints par son rayonnement propre. La molécule, dans tout autre espace a la même température, sera atteinte à chaque instant par la même quantité de rayons caloriques; elle en éteindra la même partie, qu'elle remplacera par son rayonnement. Cette quantité est donc une fonction de la température, indépendante de la nature des corps environnants, et l'extinction sera le produit de cette fonction par une constante dépendante de la nature de la molécule ou du gaz. J'observerai ici que la quantité de rayons caloriques émanés des corps environnants, et qui forme la chaleur de l'espace, est, à cause de l'extrême vitesse que l'on doit supposer à ces rayons, une partie insensible de la chaleur contenue dans les corps, comme on l'a reconnu d'ailleurs par les expériences faites pour condenser cette chaleur. Maintenant j'observe que, chaque molécule du gaz étant supposée retenir par l'attraction son calorique, le rayonnement de ce calorique ne peut être dû qu'à la répulsion du calorique des molécules qui l'environnent. Quelle que soit la manière dont cette répulsion détache des parcelles du calorique de la molécule et la fait rayonner, il est visible que ce rayonnement sera en raison composée du calorique contenu dans les molécules environnantes et du calorique propre à la molécule. D'ailleurs cette raison composée est, comme on le verra dans la suite, proportionnelle à la pression qu'éprouve ce dernier calorique, pression à laquelle il est naturel de supposer le rayonnement de la molécule proportionnel (*). Le calorique contenu dans les molécules environnantes est proportionnel au produit du calorique de chacune d'elles par leur nombre. Ainsi le rayonnement d'une molécule du gaz est proportionnel au produit du

( < ) Dans un état d'immobilité parfaite des molécules du gaz, supposées sphériques, les molécules de leur calorique seraient pareillement immobiles. Mais cet état, mathématiquement possible, me parait aussi impossible physiquement que l'équilibre d'une aiguille verticale appuyée sur sa pointe; dans un fluide aussi mobile qu'un gaz, la plus légère agitation doit troubler l'équilibre des molécules et de leur calorique. Alors des parcelles du calorique de chaque molécule ne doivent-elles pas s'en détacher à chaque instant? La figure des molécule» peut encore avoir sur leur rayonnement une grande influence.

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