KELVIN WILLIAM THOMSON lord (1824-1907)
La thermodynamique
La contribution la plus durable de Thomson concerne, à coup sûr, la thermodynamique. Après la dissertation de S. Carnot sur la chaleur et les travaux expérimentaux de J. Joule, la première loi de la thermodynamique put être explicitée, et, en 1850, R. Clausius fut conduit à poser pour principe que la chaleur ne peut d'elle-même passer d'un corps froid à un corps chaud. Thomson systématisa toutes ces idées dans une théorie générale de la thermodynamique (1851), par rapport à laquelle s'organisèrent la plupart des investigations des physiciens de la fin du siècle. D'une particulière importance est le traitement par Thomson des échelles thermométriques. Celles qui sont rattachées à des corps concrets, tels le mercure et les gaz à pression constante ou à volume constant, sont disparates et tributaires du comportement « non idéal » de la matière. Thomson montra qu'en se fondant sur le système de Carnot il était possible de définir une échelle opératoire de température, indépendante des propriétés du système mis en œuvre (à l'instar de la machine thermique théorique de Carnot). Ainsi fut construite l'échelle thermométrique « absolue » ou graduation Kelvin. En apportant des corrections au comportement d'un gaz réel, pour tenir compte de l'énergie potentielle interne, il devint possible de référer tel thermomètre à gaz particulier à l'échelle absolue. C'est en vue de calculer ces corrections que Thomson collabora, de 1852 à 1862, avec Joule, à l'étude de la diffusion des gaz au travers de diaphragmes poreux. Aux températures ordinaires, ils purent détecter séparément un refroidissement causé par la diffusion sur différents gaz (effet Joule-Thomson). Enfin, on doit encore citer à l'actif des contributions de Thomson à la thermodynamique :
– la première interprétation des phénomènes thermoélectriques et notamment de l'effet Seebeck ;
– la loi exprimant la modification des tensions de vapeur à l'état d'équilibre, en fonction de la tension superficielle et du rayon des gouttelettes (brouillard, germination...) ;
– la conception de la pompe à chaleur et les méthodes d'économie d'énergie et de climatisation.
La suite de cet article est accessible aux abonnés
- Des contenus variés, complets et fiables
- Accessible sur tous les écrans
- Pas de publicité
Déjà abonné ? Se connecter
Écrit par
- Franck GREENAWAY : lecteur en histoire des sciences, The Royal Institution, Royaume-Uni
Classification
Médias
Lord Kelvin
Herbert Barraud/ Getty Images
George Stokes
Hulton Archive/ Getty Images
James Prescott Joule
Hulton Archive/ Getty Images
Autres références
-
ÂGE DE LA TERRE
- Écrit par Pascal RICHET
- 5 143 mots
- 5 médias
...variables n’étaient pas connues, Fourier s’abstint toutefois finalement de toute application au refroidissement de la Terre. Grand admirateur de Fourier, Kelvin fut plus audacieux en s’appuyant également sur les deux principes de la thermodynamique entre-temps énoncés (conservation de l’énergie et augmentation... -
ASYMPTOTIQUES CALCULS
- Écrit par Jean-Louis OVAERT et Jean-Luc VERLEY
- 6 250 mots
- 1 média
La méthode de la phase stationnaire a été utilisée par lord Kelvin en 1887, à propos de problèmes d'hydrodynamique, pour étudier des intégrales du type :où g et h sont des fonctions très régulières dans (a, b) ; dans les applications physiques, g (x) apparaît comme l'amplitude...
-
CALCUL ET RATIONALISATION - (repères chronologiques)
- Écrit par Pierre MOUNIER-KUHN
- 725 mots
1623 L'astronome allemand Wilhelm Schickard invente une « horloge à calcul ». Mais celle-ci disparaît dans un incendie et Schickard ne poursuit pas ce projet qui n'aura donc aucune influence historique.
1637 René Descartes, dans le Discours de la méthode, définit la méthode rationnelle...
-
CARNOT SADI (1796-1832)
- Écrit par Robert FOX
- 841 mots
- 1 média
...polytechnique et réhabilita la théorie de Carnot en la présentant sous une forme plus analytique. C'est à travers cet article que Clausius et Thomson, vers 1850, prirent connaissance de l'œuvre du précurseur. Tout à fait indépendamment, et simultanément, les deux savants purent alors concilier... - Afficher les 13 références
