Annales des Mines (1902, série 10, volume 2)
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NOTE SDR UNE INTERPRÉTATION MÉCANIQUE
La loi de Gay-Lussac apparaît comme conséquence des deux données admises : à température constante, l'énergie interne est invariable, et l'énergie cinétique ne dépend que du volume, non de la pression. Quant à la loi de Mariotte, elle ne ressort que pour une forme déterminée de la fonction f(v). Il faut admettre dV = K — > d'où l'on tire pv = ^ T ; le coef, V A ficient K sera donc le même pour les gaz simples pris en proportions équivalentes. Un gaz étant enfermé dans une enveloppe de volume donné, à température donnée, le second terme de l'équation d'équilibre MT ^— est déterminé, quel que soit p ; la vV
pression prendra donc d'elle-même la valeur nécessaire pour que l'équation soit satisfaite. Si on fait varier le volume, l'équation d'équilibre continuera d'être satisfaite pendant le mouvement, comme elle le serait dans toutevariation virtuelle ; la transformation sera donc réversible. Il n'en est plus de même dans le cas de la diffusion d'un gaz ne remplissant pas son enveloppe ; il y a
DES PRINCIPES DE LA THERMODYNAMIQUE
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s'étendre non seulement au gaz, mais à l'ensemble du système matériel, c'est-à-dire au gaz avec son enveloppe. Or, dans l'expression de la force vive des points matériels constituant l'enveloppe, on trouve le terme — 3pv, qui annulera le terme correspondant de la force vive du gaz. La condition d'équilibre établie pour les gaz nous oblige à rejeter entièrement la théorie cinétique des gaz, suivant laquelle l'énergie cinétique est constante avec la température. Pour une température invariable, cette théorie pose : av = o, formule incompatible avec celle que nous sommes obligé d'admettre : MT-dV = Apdv.
III
APPLICATION A DIVERS CAS PARTICULIERS. PRESSIONS OSMOTIQUES.
DV .
encore augmentation de l'énergie cinétique -— dv ; mais le travail externe Apdv étant nul, ainsi que la variation de l'énergie interne dQ, il est impossible de satisfaire à DV l'équation d'équilibre dQ + Apdv = MT — dv. La transformation n'est donc pas réversible. Il peut paraître difficile d'admettre que V soit indépendant de p, alors que pv figure explicitement dans l'expression de la force vive d'un gaz : V = Srcp' 4- 3pi).
Mais il faut remarquer que la relation ~ = MT doit
Nous avons identifié l'énergie cinétique et l'entropie. Le principe de l'accroissement de l'énergie cinétique a donc exactement les mêmes conséquences que l'accroissement de l'entropie; on peut en tirer, dans l'examen des divers phénomènes réversibles, les conclusions que donnerait la seule considération de l'entropie. Toutefois la Signification mécanique des phénomènes peut apparaître plus clairement par la considération de l'énergie cinétique. Prenons pour exemple le phénomène des pressions osmotiques. Soit, à température constante, un liquide renfermant jW corps dissous. Si on ajoute du liquide, il se mélange intimement avec la dissolution, qui se trouve étendue ; il