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Page:Journal de physique théorique et appliquée, tome 9, année 1910.djvu/25

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MOUVEMENT BROWNIEN ET MOLÉCULES

cours moyen de la molécule (valeur moyenne du chemin qu’une molécule parcourt, en ligne droite, entre deux chocs successifs).

Ce libre parcours moyen est donc calculable ; par exemple, pour l’oxygène ou l’azote, à la température ordinaire et sous la pression atmosphérique, il est à peu près égal à de micron.

D’autre part, un raisonnement dû à Clausius montre que ce libre parcours moyen peut se calculer d’une autre manière, en fonction du rapprochement des molécules et de leurs dimensions. On comprend bien, en effet, qu’il sera d’autant plus petit que les molécules seront plus rapprochées et qu’elles seront plus grosses.

Mais il y a bien des façons de tenir de la place, et par exemple, une molécule en forme de tige (comme peuvent être certaines molécules de la série grasse) n’encombrera pas de la même façon qu’une sphère. Faute de rien savoir sur les formes des molécules, on a pensé qu’on ne ferait pas d’erreurs grossières en les assimilant à des sphères de diamètre égal à la distance moyenne des centres de deux molécules qui se heurtent. Cette hypothèse peut d’ailleurs être rigoureuse dans le cas de molécules monoatomiques (mercure, argon, etc.).

Le calcul approché de Clausius, amélioré par Maxwell, montre alors qu’on doit avoir approximativement :

représentant le diamètre moléculaire, et le nombre de molécules contenues dans chaque centimètre cube. Puisque nous avons déjà une seconde relation entre et nous donnerait le diamètre des molécules et leur nombre par centimètre cube. En ce cas, multipliant ce nombre par le volume connu de la molécule-gramme dans les conditions de température et de pression admises dans le calcul, nous aurions le nombre de molécules d’une molécule-gramme, c’est-à-dire les trois constantes universelles cherchées.

Seulement, cette seconde relation entre et n’a pas été très facile à obtenir.

8. On peut observer d’abord que, dans l’état liquide, les molécules ne peuvent être plus serrées que les boulets d’une pile de boulets.