Page:Annales de chimie et de physique, série 8, tome 5, 1905.djvu/113

La bibliothèque libre.
Cette page n’a pas encore été corrigée

à volume constant) à la diminution d’énergie potentielle de gravitation. Imaginons une niasse de gaz contenue dans un récipient fermé et soustraite à l’action de la pesanteur : les molécules se répartiront de manière que la densité du gaz soit la même en tous points, de même qu’en l’absence d’un champ magnétique extérieur les molécules d’un gaz magnétique tel que l’oxygène ont leurs axes répartis uniformément dans toutes les directions. Si l’on vient à créer le champ de gravitation, les molécules prendront une accélération dirigée vers le bas et, en l’absence de chocs mutuels, chaque molécule aura une vitesse plus grande en bas qu’en haut du récipient ; mais cette inégalité de vitesses est incompatible avec l’équilibre thermique, et un réarrangement aura lieu grâce aux chocs mutuels, à la suite duquel s’établit la répartition donnée par la formule du nivellement barométrique : le centre de gravité s’est abaissé et, pour maintenir le gaz à la température initiale, il faut lui enlever une quantité de chaleur équivalente au produit du poids du gaz par cet abaissement du centre de gravité. On déduirait d’un raisonnement thermodynamique analogue à celui qui précède, que cet abaissement du centre de gravité est inversement proportionnel à la température absolue. Après le réarrangement, dans une masse de gaz à température uniforme, la répartition des molécules se fait entre les diverses régions de manière que les molécules soient plus nombreuses là où l’énergie potentielle est la plus faible, c’est-à-dire aux points les plus bas dans le cas de la pesanteur. La loi suivant laquelle se fait cette répartition est la généralisation donnée par M. Boltzmann de la loi du nivellement barométrique. Le rapport des densités du gaz en deux points entre lesquels l’énergie potentielle d’une molécule varie de W est