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LES PRINCIPES DES MOTEURS THERMIQUES.

cycles de Carnot (T. 23) ; mais leur définition pratique expérimentale est donnée, en même temps que leur mesure, par la pression d’une masse de gaz quasi parfait maintenue à volume constant, en équilibre thermique avec le fluide étudié (T. 23). La théorie des gaz parfaits interprète la température ainsi définie comme la mesure de l’énergie cinétique moyenne des molécules du thermomètre à gaz (T. 17), donc aussi, par application de la théorie de l’équilibre thermique (T. 10), comme la mesure de l’énergie cinétique moyenne des molécules du fluide lui-même.

Pratiquement, les mesures de température sont effectuées indirectement au moyen de thermomètres plus maniables (thermomètres à mercure, couples thermo-électriques, etc.), étalonnés par comparaison avec le thermomètre à gaz parfait. La mesure suppose que le fluide soit en équilibre macroscopique par rapport au thermomètre.


17. Équation d’état. Diagramme de Clapeyron. — L’interprétation cinétique de la pression entraîne que, pour un fluide donné en équilibre, elle est déterminée lorsque l’on définit la vitesse moyenne d’agitation par la température et la fréquence des chocs par l’ensemble des deux données et

Effectivement, chaque fluide physique donné est caractérisé par une certaine relation

(3)                                              

qu’on appelle son équation d’état, et qui définit tous ses états d’équilibre possibles.

On peut expliciter l’équation d’état sous la forme

(4)                                                 

qui permet alors d’utiliser, pour caractériser tous les états d’équilibre, les deux seules variables et On peut donc représenter l’un quelconque de ces états, dans un graphique plan, par le point M de coordonnées égales à et portées sur deux axes rectangulaires dans ce plan. Une succession continue d’états d’équilibre est représentée par une ligne continue tracée dans ce plan : on obtient ainsi ce que l’on appelle un diagramme de Clapeyron.

Si, en chaque point M du plan on élève une perpendiculaire MN à ce plan, de longueur égale à la valeur de donnée par l’équation (4), le point N engendre une surface qui définit tous les