Page:Villey - Les principes des moteurs thermiques, 1935.djvu/39

29

LES PRINCIPES DES MOTEURS THERMIQUES.

et de transformations allotropiques^[1] ou de dissociations^[2], qui en sont des cas particuliers. La partie variable de l’énergie interne du fluide comporte alors seulement l’énergie thermique d’agitation moléculaire et l’énergie de cohésion liée aux attractions mutuelles des molécules.

L’énergie thermique ne se réduit pas à la seule énergie cinétique de translation $\mathrm {W}$ des molécules comme dans le cas du gaz parfait théorique constitué de points matériels au sens de la mécanique rationnelle. Il s’y ajoute l’énergie cinétique de rotation des molécules (T. 19), dont la valeur varierait proportionnellement à celle de $\mathrm {W}$ s’il ne s’introduisait pas des anomalies dues au caractère discontinu des échanges d’énergie (théorie des quanta) ; cette énergie reste néanmoins, comme $\mathrm {W} ,$ui est de beaucoup le plus fréquent, des molécules polyatomiques, l’étude de l’influence de la température sur les réactions chimiques et sur les dissociations conduit de plus à envisager l’existence d’une énergie cinétique de vibration des atomes à l’intérieur de la molécule (T. 28), liée, elle aussi, à $\mathrm {W}$^[3].

Cette dernière forme d’énergie cinétique intramoléculaire, qui tend à gonfler les molécules contre les forces qui lient les atomes les uns aux autres, ou forces chimiques, s’accompagne par cela même d’une augmentation corrélative de l’énergie potentielle correspondante. Il y a donc, en réalité, variation d’énergie potentielle chimique ; mais cette énergie potentielle reste dans un rapport invariable avec l’énergie cinétique de vibration atomique qui la maintient^[4], elle est donc aussi une fonction déterminée de la température.

1. Nous rencontrons ici une difficulté dans le cas de l’eau, dont les anomalies de dilatation au voisinage de 4° C. sont manifestement liées à des transformations allotropiques partielles. Les perturbations énergétiques corrélatives sont assez faibles pour que nous puissions pratiquement les négliger.
2. Elles introduisent, en fait, des perturbations notables dans les cycles à combustion interne.
3. Cette conception paraît d’ailleurs indispensable pour expliquer la transformation de l’énergie potentielle chimique en énergie thermique. Le travail des forces d’attraction chimique doit fournir d’abord un supplément d’énergie cinétique aux atomes à l’intérieur des molécules. Les chocs ultérieurs transmettent une partie de cette énergie cinétique aux molécules elles-mêmes, jusqu’à réalisation de la répartition statistique la plus probable.
4. C’est analogue à ce qui se produit dans un pendule élastique, où les valeurs