Éd. 1971-1976

transformations thermodynamiques (suite)

Pour que la réversibilité soit complète, il nous faut étudier comment, dans cette transformation, peut être atteinte la réversibilité thermique. Deux solutions seulement se présentent. On peut supprimer les échanges de chaleur entre le gaz et le milieu extérieur en fabriquant toutes les parois (piston compris) avec des substances non absorbantes et non conductrices de la chaleur ; cet idéal, impossible à atteindre en raison des modes de transmission* de la chaleur, conduirait à une transformation adiabatique réversible, qu’on nomme aussi transformation isentropique, car elle n’est accompagnée d’aucune modification de l’entropie, ni du système, ni du milieu extérieur. On peut aussi permettre les échanges de chaleur, mais faire en sorte, pour éviter la création d’entropie, que ceux-ci ne s’effectuent qu’entre des corps à des températures aussi voisines que possible, ce qui suppose les parois conductrices (diathermanes) et, encore une fois, la transformation très lente ; on peut alors renverser le sens des échanges en modifiant infiniment peu, dans le sens convenable, la température du milieu extérieur ; là encore, la réversibilité se présente, pour le système et pour le milieu extérieur, comme une suite continue d’états d’équilibre ; on dira de cette transformation qu’elle est monotherme réversible ou isotherme.

Une transformation réelle est irréversible : il n’est pas possible à tout instant d’en renverser le sens par des modifications infiniment petites des paramètres qui définissent l’état du système ou celui du milieu extérieur, car les différences de température, de pression..., sont finies.

Les transformations réversibles offrent pour le raisonnement deux avantages importants.
1. Elles permettent l’emploi de représentations graphiques et de diagrammes*, puisque chaque état intermédiaire est bien défini et peut donc être représenté.
2. Elles permettent le calcul des échanges en fonction des paramètres d’état du système. C’est ainsi que le travail reçu par un gaz dans une compression ou une détente réversible s’écrit p étant la pression du gaz à chaque instant, v₁ le volume initial et v₂ le volume final. Si, en particulier, le gaz est parfait (pv = nRT), on a, pour une transformation isotherme,

Si la transformation est isentropique, le gaz obéit à la loi de Laplace :

et, par suite,

ou encore :

On voit l’importance des transformations réversibles dans les raisonnements thermodynamiques. Toutefois, depuis quelques décennies se développe activement une thermodynamique* quantitative des transformations irréversibles qui doit permettre une approche à la fois plus cohérente et plus précise des phénomènes réels.

R. D.

transfusion

Injection dans les vaisseaux sanguins de sang frais ou conservé, prélevé sur un autre sujet. Les techniques de transfusion n’ont été rendues possibles que par la connaissance des groupes sanguins.

Les groupes sanguins

Système A. B. O.

En 1900, Karl Landsteiner (1868-1943) découvre que le sérum de certains sujets agglutine les globules rouges d’autres sujets. Selon les agglutinations qu’il observe, il peut ainsi identifier deux antigènes, A et B, et classer les individus en trois catégories : groupe A (individus possédant l’antigène A sur leurs globules), groupe B (individus possédant l’antigène B) et groupe O (individus ne possédant ni l’antigène A ni le B). Deux ans plus tard devait être identifiée une quatrième catégorie, le groupe AB, dont les sujets possèdent à la fois les antigènes A et B. Ainsi sont réalisés les quatre groupes sanguins du système A. B. O. Les sujets ayant l’antigène A sur leurs hématies (groupe A) possèdent toujours dans leur sérum l’anticorps anti-B (agglutinine β). Les sujets ayant l’antigène B sur leurs hématies (groupe B) possèdent toujours dans leur sérum l’anticorps anti-A (agglutinine α). Les sujets de groupe O, dépourvus des antigènes A et B, possèdent toujours dans leur sérum les agglutinines anti-A et anti-B. Quant aux sujets de groupe AB, ayant à la fois les antigènes A et B sur leurs hématies, ils ne possèdent aucune agglutinine dans leur sérum. Ainsi, tout sujet possède dans son sérum l’agglutinine ou les agglutinines dirigées contre l’antigène ou les antigènes absents de ses hématies.

Cette loi fondamentale régit les compatibilités transfusionnelles dans le système A. B. O. Par ailleurs, en 1911, on découvre que l’antigène A est doublé et qu’il existe en réalité deux types d’hématies A : les hématies A₁ (80 p. 100 des sujets A) et les hématies A₂ (20 p. 100 des sujets A). Le sérum anti-A contient en réalité un mélange de deux anticorps : l’un anti-A₁, actif contre les hématies A₁ ; l’autre anti-A₂, actif à la fois contre les hématies A₁ et A₂. Alors que le sérum des sujets AB ne contient aucune agglutinine, le sérum de sujets A₂B peut contenir une agglutinine anti-A₁. Les groupes sanguins du système A. B. O. sont des caractères génétiques. La transmission des groupes est héréditaire et caractérisée par l’existence de caractère dominant (A et B) ou récessif (O). Le phénotype (groupe sanguin) est caractérisé par la présence des antigènes A ou B (groupe A, B ou AB) ou par leur absence (groupe O). Le génotype (groupe chromosomique) fait apparaître le caractère sur l’un des gènes allèles ou sur les deux. Ainsi, un sujet de groupe A peut être soit A,A, soit A,O ; il en est de même pour un sujet de groupe B. Le génotype du sujet AB est A,B, et celui du sujet O est O,O. La transmission se fait selon les lois de Mendel.

• Anticorps du système A. B. O. Il en est de deux types. Les uns, dits naturels (agglutinines anti-A et anti-B), apparaissent entre le 3^e et le 6^e mois de la vie et préexistent à toute stimulation. Les autres, dits immuns, sont inconstants et apparaissent à la suite de stimulations par les substances A ou B : soit hétéro-immunisation (vaccins antitétanique et antivariolique, apportant la substance A de type animal), soit iso-immunisation (grossesses ou transfusions incompatibles). Les anticorps immuns ont une très grande importance, car le problème des donneurs de sang dangereux leur est lié.