CONTINUITÉ ET DISCONTINUITÉ, physique

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La dichotomie continu /discontinu, comme tous les couples de contraires tirés de l'expérience courante, est mise à mal par la théorie physique. La transformation d'un liquide en gaz montre déjà le caractère limité et relatif de la distinction. L'eau de la casserole que nous mettons sur le feu voit sa température augmenter régulièrement et continûment – jusqu'à ce qu'elle commence à bouillir, c'est-à-dire à se transformer en vapeur. Pendant l'ébullition, la température reste constante, fixée à la valeur de 100 0C, du moins à la pression atmosphérique normale. Une fois l'eau liquide intégralement transformée en vapeur, si nous continuons à fournir de la chaleur (il faut pour cela que nous gardions le fluide dans une enceinte fermée : remplaçons donc la casserole par une chaudière), la température de la vapeur recommence à augmenter. Le passage d'une masse d'eau sous 1 atmosphère de pression, de 20 0C à 300 0C par exemple, présente donc un cas incontestable de transition discontinue ; la variation, au cours de cette transformation, de certaines propriétés physiques du fluide, par exemple sa densité ou sa chaleur volumique, exhibe nettement cette discontinuité. Si l'on recommence l'expérience sous une pression plus élevée, la discontinuité persiste (par exemple, l'eau bout à 1800 sous 10 atmosphères) – jusqu'à ce qu'elle disparaisse... En effet, au-dessus de 218,3 atmosphères, il n'existe plus de discontinuité : pas d'ébullition, pas de transition nette entre eau et vapeur. Le fluide chauffé voit sa température s'élever et sa densité décroître régulièrement, sans qu'advienne une étape où, à température constante, une phase liquide se transforme en phase gazeuse. En d'autres termes, il n'y a plus de différence qualitative entre « liquide » et « gaz ». Dans un diagramme où l'état du fluide est représenté en fonction de sa température et de sa pression, la ligne dite « courbe de vaporisation » qui caractérise la coexistence du gaz et du liquide – et qui garantit donc l'existence de ces deux phases distinctes – [...]

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Jean-Marc LÉVY-LEBLOND, « CONTINUITÉ ET DISCONTINUITÉ, physique », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 05 octobre 2018. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/continuite-et-discontinuite-physique/