Éléments de thermodynamique cinétique/Introduction
1. La Thermodynamique cinétique. — La Thermodynamique classique constitue un édifice extrêmement solide et précis ; elle se réfère en effet aux mesures expérimentales objectives de température, pression et volume, et n’opère que par des déductions rigoureuses à partir des deux principes fondamentaux qui lui servent de base.
Les innombrables vérifications apportées à ses prévisions, dans des domaines très variés, ont manifesté sa fécondité, et il ne saurait être question de rien ôter à la valeur d’un outil aussi précieux. L’admiration qu’appellent sa cohésion et ses résultats, s’accompagne néanmoins souvent, pour les esprits préoccupés de comprendre le sens physique des choses, de quelque gêne et même d’une certaine inquiétude, causées par son aspect un peu mystérieux et a priori. L’impression très vive que les principes, dont s’affirme ainsi, dans toutes les applications le caractère générale et fondamental, doivent avoir une signification simple, conduit au légitime désir de comprendre celle-ci.
Sans commettre la lourde erreur de vouloir remplacer des déductions rigoureuses par des raisonnements approximatifs, obligés parfois de faire appel à l’intuition, il est permis de rechercher, à titre accessoire, ces éclaircissements complémentaires.
La théorie cinétique moléculaire, qui identifie la chaleur à l’énergie cinétique, conduit, très immédiatement et très simplement, à partir du principe de la conservation de l’énergie mécanique, non seulement au principe de l’équivalence mais aussi au principe d’évolution.
C’est ce point de vue que l’on a cherché ici à présenter de façon élémentaire et aussi simple que possible. Le lecteur voudra bien se rappeler que cet exposé ne prétend pas à la rigueur de raisonnement de la Thermodynamique classique, mais qu’il cherche seulement à ouvrir des vues sur la signification physique des lois et relations qu’elle énonce.
Dans une étude de ce genre, qui porte seulement sur les modes de présentation de notions courantes, il est bien difficile de préciser toutes les sources que l’on a pu mettre à profit, consciemment ou inconsciemment. Je signalerai toutefois spécialement le Cours de Mécanique générale de {{|M.|É. Picard}} à l’École Centrale et le Cours de Thermodynamique de {{|M.|H. Vergne ;}} et, parmi les Ouvrages publiés en librairie, celui de {{|M.|Jean Perrin sur les Principes, le Cours de Thermodynamique de M. Bruhat, et les Éléments de Thermodynamique de M. Ch. Fabry.
Au lecteur qui ne serait pas encore familiarisé avec la Thermodynamique, il y a lieu de recommander particulièrement la lecture préalable de ce dernier Ouvrage, où il trouvera, sous une forme simple et condensée, toutes les notions indispensables. La présente étude vise en effet seulement à éclairer les notions qu’il faut d’abord acquérir et enchaîner avec plus de rigueur qu’elle n’en peut elle-même comporter. Elle doit être utilisée non comme un point de départ, mais comme un retour en arrière pour découvrir de nouveaux points de vue sur les principes d’où les exposés classiques tirent toute la Thermodynamique, par des déductions de pure logique dont il importe avant tout de constater et d’apprécier la cohérence et la solidité.