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Zéro
absolu (physique). - Étant donné un corps à la
température ordinaire, nous savons
abaisser ou élever sa température; et la première
question qui se pose est celle-ci: peut-on indéfiniment faire varier
sa température dans les deux sens; a priori, rien ne fait prévoir
qu'on ne puisse élever de plus en plus la température d'un
corps, mais il n'en est pas de même si l'on envisage la variation
inverse.
Considérons en effet un gaz quelconque
: soit V0 son volume à la température
de la glace fondante; son volume Vt à
une température t quelconque est donnée par
l'équation Vt
= V0 (1 + t/273). Si l'on fait dans cette
formule t = - 273°, on a Vt = 0, de
sorte que cette formule conduit à cette conclusion que la température
ne saurait dépasser - 273°.
Remarquons, en outre, que lorsqu'on chauffe
un volume V0, de gaz, mesuré à
zéro (glace fondante), successivement à 273, 2 X 273, 3 X
273, etc., son volume augmente d'une, deux, trois, etc., fois sa valeur
en même temps qu'il faut lui fournir pour cela des quantités
de chaleur Q, 2Q, 3Q, etc. Il est donc naturel de penser que si, prenant
le même volume de gaz V0 à
la température de la glace fondante, on lui retire la même
quantité Q de chaleur, son volume diminuera encore de V0,
ce qui l'amènera à être nul.
On peut toutefois faire à cette
théorie l'objection assez grave que c'est par une extrapolation
un peu hardie qu'on est arrivé à ce résultat. De ce
fait qu'on a constaté l'existence d'un coefficient identique de
dilatation pour tous les gaz entre des limites de température assez
étendues, il ne résulte pas qu'on puisse admettre qu'il en
est de même à des températures beaucoup plus basses;
d'ailleurs la formule suppose que l'on a affaire à des gaz. Or on
sait maintenant que tous les gaz peuvent devenir liquides à une
température assez basse : que deviennent alors les considérations
précédentes ?
Ces objections ont beaucoup perdu de leur
valeur depuis qu'on est parvenu à approcher de cette température
de - 273°. Il n'existe plus de gaz à cette température;
de plus, si l'on détermine à ces basses températures
un certain nombre de propriétés, comme la résistance
électrique des métaux, leur chaleur spécifique, on
trouve qu'elles varient rapidement, et si l'on représente par des
courbes les résultats obtenus, on trouve que ces courbes tendent
vers une ordonnée nulle pour la température de - 273°.
Voilà deux phénomènes d'ordres très différents
du premier (contraction des gaz) qui conduisent à la même
valeur approximative du zéro absolu. Enfin ces résultats
conduisent à cette conclusion qu'au zéro absolu, leur conductibilité
pour la chaleur et l'électricité est parfaite; ils n'opposent
plus aucune résistance au passage de la chaleur et de l'électricité,
et une quantité extrêmement faible de chaleur élève
leur température d'une quantité très notable. (A.
Joannis). |
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