18. Propriétés des gaz parfaits. — Les équations de définition (20) et (21) suffisent à déterminer toutes les propriétés thermodynamiques des gaz parfaits.
Ces équations s’appliquent à une masse quelconque, et les deux constantes et varient proportionnellement à cette masse. Si la masse est égale à l’unité, représente la chaleur spécifique à volume constant du gaz (à condition que l’énergie interne soit exprimée en calories), et représente le volume spécifique du gaz.
L’équation d’état (21) qui caractérise l’ensemble des états d’équilibre permet d’étudier immédiatement quelques transformations réversibles simples des gaz parfaits. Utilisons pour cela les coordonnées et chaque état d’équilibre possible de la masse unité sera représenté par un point dans celui des quadrants du plan de coordonnées, où et sont tous les deux positifs.
Les transformations isothermes sont réprésentées par des hyperboles asymptotes aux deux axes de coordonnées, d’équation Ces hyperboles s’emboîtent les unes dans les autres en s’éloignant de l’origine O à mesure que l’on considère des températures plus élevées.
Les transformation adiabatiques sont celles pour lesquelles il n’y a aucun échange de chaleur avec l’extérieur. Elles sont caractérisées par la condition
c’est-à-dire
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mais donne
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d’où l’on tire
| (25) |
ou
c’est-à-dire
