Nous avons aussi étudié un troisième mode de détente des gaz : la détente qui se produit dans l’expérience de Joule (66). Dans cette détente le gaz n’absorbe ni ne cède de chaleur à l’extérieur ; elle se rapproche donc de la détente isentropique. Toutefois ces deux détentes ne peuvent être confondues, car nous avons fait observer (68) que l’expérience de Joule comprend deux phases : dans l’une le gaz se refroidit en communiquant de la force vive à ses molécules, dans l’autre cette augmentation de force vive est détruite avec production de chaleur. D’ailleurs la détente isentropique est réversible (37) ; au contraire, la détente des gaz dans l’expérience de Joule n’est pas réversible. puisque pendant cette détente le gaz ne produit pas de travail et que, pour ramener le gaz à son volume primitif, il faudrait le comprimer et par conséquent fournir un travail. Cela, d’ailleurs, devait se prévoir, puisque dans la deuxième phase de l’expérience les molécules frottent les unes sur les autres et que la production de la chaleur par frottement est un phénomène irréversible. Ce mode particulier de détente est appelé détente isodynamique. Aucun travail extérieur n’étant produit ou détruit pendant qu’elle s’effectue, l’énergie interne du gaz ne varie pas.
Ainsi les trois détentes que nous venons de considérer sont caractérisées respectivement par les trois égalités
c’est-à-dire que leurs équations s’obtiennent en écrivant
que les fonctions T, S, U des variables indépendantes p et v
sont des constantes.
