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L’ÉQUILIBRE THERMODYNAMIQUE DES FLUIDES HOMOGÈNES.

température. Il est d’ailleurs évident que les écoulements de diffusion, qui doivent en chaque point compenser les écoulements imposés par le champ de forces, dépendent aussi bien de la vitesse d’agitation des molécules que du nombre de molécules présentes par unité de volume.

Nous allons considérer le cas d’un gaz parfait.

Supposons ce gaz enfermé dans un cylindre vertical, et envisageons l’hypothèse où la pesanteur n’existerait pas. On aurait alors l’équilibre thermodynamique pur, avec uniformité de température, aussi bien que de densité et de pression.

Imaginons que l’on établisse alors le champ de la pesanteur[1], avec une intensité lentement croissante de zéro jusqu’à sa valeur normale pour que la modification puisse être assimilée à une succession continue d’états d’équilibre.

Dans cette modification d’équilibre, il y a certainement modification des températures. En effet, le centre de gravité du système s’abaisse, c’est-à-dire que le système reçoit du travail de la pesanteur ; donc son énergie interne augmente, et, comme elle est, pour chaque masse élémentaire égale à [2], on aura


c’est-à-dire que la température moyenne augmente, ce qui exige qu’il y ait des parties dont la température s’élève au-dessus de sa valeur initiale

D’ailleurs, nous pouvons imaginer, dans notre récipient cylindrique, la couche la plus basse séparée des autres couches par un piston d’épaisseur négligeable et sans poids ; elle subit évidemment une compression adiabatique, transmise par les autres couches, qui élève sa température.

En séparant de même par la pensée la couche la plus élevée, on voit qu’elle se refroidit par détente adiabatique. En effet, le piston qui la limite s’abaisse et reçoit d’elle du travail : une très petite partie de ce travail est fournie par l’action de la pesanteur sur la couche elle-

  1. On pourrait raisonner sur un champ de forces que nous puissions effectivement créer ou supprimer à volonté. Nous envisageons la pesanteur pour aboutir directement à des résultats d’utilisation courante.
  2. est ici la chaleur spécifique massique et non moléculaire.