des déplacements de l’ordre de grandeur de ceux dont on a besoin dans les machines industrielles, il faut utiliser des systèmes évoluants susceptibles de très grandes variations de dimensions : d’où le rôle à peu près exclusif joué par les systèmes gazeux dans les moteurs thermiques.
Nous considérerons uniquement les machines thermiques actionnées par une masse gazeuse, ou par une masse fluide susceptible de passer par les formes liquide et gazeuse, mais qui revêtira cette dernière forme dans la partie motrice de son évolution.
L’énergie interne d’une masse gazeuse est essentiellement constituée par son énergie cinétique moléculaire. Il s’y ajoute l’énergie potentielle de cohésion ; mais celle-ci n’a que des variations négligeables, tant que le gaz (ou la vapeur) évolue à faible densité ; elle ne varie de façon importante que dans la liquéfaction, où elle subit une brusque diminution.
C’est cette énergie cinétique moléculaire du gaz que nous voulons transformer en travail utilisable dans une machine appropriée. En principe, cela paraît devoir être aisé, puisque les molécules, libres et indépendantes les unes des autres, ne demandent, du fait de leur agitation même, qu’à s’écouler par les conduites qu’on leur offrira, ou à remplir complètement tout volume déformable dans lequel on les enfermera.
5. Modes de transformation de l’énergie cinétique moléculaire en travail. — Pour transformer cette énergie cinétique des molécules gazeuses en travail, on peut concevoir trois procédés généraux qui nous conduiront à trois classes de moteurs.
Nous aurons d’abord les moteurs à réaction statique, dans lesquels la masse gazeuse est enfermée dans une enceinte déformable où elle est, à chaque instant, pratiquement en équilibre. Une partie de l’énergie cinétique des molécules est directement et immédiatement transformée en travail lorsqu’elles rebondissent sur une paroi solide qui cède devant elles (piston) : pendant la durée du contact, la molécule exerce sur la paroi solide une force égale à la réaction par laquelle celle-ci s’oppose à la pénétration, et le point d application de cette force se déplace puisque le piston avance. Il y a donc du travail fourni au piston et une diminution (en moyenne) de l’énergie cinétique des molécules.
