V-oOo

Or, si m désigne le coefficient de dilatation du mercure entre 0° et 1%

{JLo = {X (1 + »lt).

Remplaçons j^q et h par leurs valeurs :

1 H- mt Qq

Enfin, exprimons ~ en fonction de la latitude X et de l'altitude :

du lieu d'observation, cette dernière étant exprimée en mètres, el mettons le premier facteur sous forme de binôme; il vient

H = 71 (^1 — i" r Ifi) (t - 0,00259 cos 2X) (l -- 0,0000002s).

BAKOMÈTHE 39î>

L'c calcul de cette expression est, en général, facilité par remploi de tables préparées à Tavance.

Une première table sert k faire la correction de température : on y cherche le nombre le plus voisin de n et la température la plus

voisine de t; on trouve le produit wV-—-^, qu'on retranche de w;

on a ainsi le produit des deux premiers facteurs de l'expression précédente.

On cherche le nombre ainsi obtenu dans une seconde table, où l'on trouve le produit de ce nombre par 0,00259 cos 2X; on a ainsi une nouvelle correction, additive ou soustractive suivant que la latitude est supérieure ou inférieure à 45°.

Enfin, une troisième table fournit la correction d'altitude.

La première correction est, en général, assez importante (par exemple, 1°*" 86 pour ?i = 760, t = 15° et une échelle en laiton), la seconde est presque toujours plus faible (0°"^,27 en moyenne pour Paris), la troisième n'atteint O"»"»,! qu'à l'altitude de 700"^.

Si, à 0*^, une division de la règle ne représentait pas exactement imm^ il faudrait, avant tout, faire subir au nombre n une correction pour avoir le nombre équivalent de millimètres.

478. Air résiduel. — Nous avons supposé la chambre barométrique complètement vide d'air. On reconnaît que cette condition est remplie en inclinantl'instrument; le mercure vient frapper le fond du tube avec un bruit sec et ne laisse aucune bulle d'air contre la paroi .

On peut encore reconnaître la présence de l'air, et, en même temps, en tenir compte par le moyen suivant, indiqué pour la première fois par Arago. Après avoir observé la hauteur du mercure, soulevons le tube ou enlevons une partie du mercure de la cuvette ; nous augmenterons ainsi le volume de la chambre barométrique et, par suite, celui de l'air qu'elle contient; la pression de cet air sera donc moindre dans le second cas que dans le premier, et la colonne de mercure soulevée, dont la pression s'ajoute à celle de l'air pour faire équilibre à celle de l'atmosphère, aura une hauteur plus grande. On reconnaîtra èi ce caractère que la chambre barométrique contient de l'air.

Soient maintenant H la hauteur barométrique exacte, H' et H'' les hauteurs mesurées dans les deux positions successives du tube, tei r les longueurs de la chambre barométrique dans les deux cas; on a, par la loi de Mariotte,

H— H' r H — H ~ r d'où

390 KQllLIBIiK DES GAZ

Le baromètre en forme de siphon indiqué au numéro 476 se p^éte mieux ft l'expérieQce que le baromètre & cuvette. Il suffit, en effet, de faire communiquer la partie inférieure du tube avec un réservoir plein de mercure, et d'élever ou abaisser ce réservoir, pour faire varier la longueur de la chambre barométrique.

479. Baromètpes p«r\»Utn, — Barnoièlrc de Fortin. — Dans les voyages où l'on doit faire des observations barométriques précises, on se sert presque toujours du baromètre de Fortin. Cet instrument est caractérisé surtout par la disposition de sa cuvette, dont le fond est mobile; le long du tube baromé' trique, qui est lié h la cuvette, est installée à demeure «ne échelle divisée et, avant chaque observation, lobservateur fait coïncider le niveau du mercure avec le zéro de cette échelle, donné par l'extrémité inférieure dune pointe d'ivoire.

La partie inférieure du tube barométrique TT (llg. U%) présente en E un étranglement, sur lequel est appliquée une peau de chamois, au moyen de plusieurs tours de fil ciré: cette peau se retourne ensuite et vient s'appliquer, comme l'indique la figure, sur la portion supérieure K'K' de la cuvette, faite à dessein légèrement concave; elle y est maintenue par le même moyen. Il résulte de cette disposition qao l'air atmosphérique peut pénétrer à l'intérieur de l'appareil, et exercer sa pression sur la surface libre du mercure qu'il contient.

La cuvette est formée de trois parties distinctes : 1° la monture de buis A'A'K'K' il travers laquelle pénètre l'extrémité infé- Fig. 3ii. rieure du tube barométrique; 2° une lan-

terne ce en cristal qui permet d'apercevoir le niveau supérieur du mercure, et l'extrémité inférieure d'une pointe d'ivoire P; 3° un cylindre de buis ÂAKK composé de deux portions vissées l'une sur l'autre, et qui supporte le fond de la cuvette. Celui-ci n'est autre qu'une peau de chamois liée, comme nous l'avons indiqué tout à l'heure, à la partie inférieure KK du cylindre de buis et à un disque de buis D creusé en son centre.

La cuvette est aiosi cumplètement inattaquable au mercure, et ses différentes parties sont protégées et réunies entre elles, au moyen des tiges a,a', par deux montures en cuivre : l'une n'est que rextrémité inférieure T'T' de l'étui métallique qui entoure le tube barométrique T, et l'autre NN, taillée à sa base en forme d'êcrou, est traversée par la vis V, qui, venant s'appuyer sur le disque U, supporte le fond même de la cuvette. L'observateur peut donc, en tournant la vis V, faire à volonté descendre ou monter le niveau du mercure que contient la cuvette, et l'amener ainsi à coïncider avec l'extrémité inférieure de la pointe P.

i80. Pour cela, après avoir éclairé uniformément la surface libre du mercure, en plaçant entre les colonnes aa' une lame diffmante, par exemple une feuille de papier, qui envoie également dans toutes les directions la lumière du jour ou celle de la lampe servant aux observations, il tourne la vis V jusqu'à ce que la pointe P pénètre un peu dans le mercure. Au lieu d'un éclairement uniforme, la surface libre de ce liquide, vue obliquement, présente tout anlour de la pointe un cercle obscur, d'autant plus grand que la pointe y pénètre davantage. L'observateur détourne alors la vis, en continuant à regarder obliquement la surface du mercure, de façon à faire disparaître progressivement ce cercle obscur. Lorsque ce résultat est atteint, il s'assure, en plaçant l'œil à la hauteur de la surface libre, qu'aucun rayon lumineux ne peut passer entre l'extrémité de la pointe et le liquide; le niveau du mercure coïncide alors avec le plan horizontal qui contient l'extrémité de la pointe P, et par suite il passe par le zéro de l'échelle.

A sa partie supérieure, daus les limites de course que peut atteindre le mercure, l'étui T'T' est percé de deux fentes rectangulaires opposées à travers lesquelles 0(1 peut observer le niveau du mercure. Sur le bord d'une de ces fentes sont tracées les divisions en millimètres de l'échelle graduée. Dans les fentes se déplace un curseur muni d'un vernier qui glisse le long de l'échelle divisée; le zéro du vernier coïncide avec le bord inférieur du curseur.

Pour faire une lecture, on doit mettre le zéro du vernier a la hauteur du sommet du ménisque; dans ce y. ^^, but, on place derrière l'instrument une surface blanche sur laquelle le ménisque se détache en noir (flg. 343), puis on abaisse le curseur jusqu'à ce que le plan horizontal qui le limite a la partie inférieure paraisse tangent au sommet du ménisque. On lit alors la position du zéro du vernier sur la règle. Enfin, on note

KOUILIBRK DES GAZ

la température qu'indique un thermomètre enchâssé dans la monture métallique du tube.

481. Il faut, avant de lire Tinslrument, faire en sorte qu'il soit bien vertical.

1° Dans les laboratoires, on suspend le baromètre à un crochet par Tanneau qui le termine à sa partie supérieure; la cuvette vient alors pénétrer dans Fintérieur d'un cercle de cuivre fixé au mur et traversé par trois vis disposées aux sommets d'un triangle équilatéral : au moyen du fil à plomb et de ces vis, il sera facile de fixer le tube dans une position sensiblement verticale.

2° En voyage, on se sert d'une suspension à la Cardan, Imaginez qu'un trépied de cuivre (fig. 345) se termine par un cercle métallique portant deux vis opposées X,X' (fig.

344), dont les pointes viennent s'engager dans un second cercle de cuivre muni lui-même de deux vis Y,Y' perpendiculaires aux premières ; faites pénétrer les pointes de ces dernières vis dans deux petites cavités diamétralement opposées pratiquées sur l'étui; le tube du baromètre sera ainsi suspendu et son axe sera vertical, quelle que soit Tincli-

Fig. 344.

Fig. 3i:i.

naison du sol sur lequel on ait placé les trois pieds du support. En effet, le tube étant mobile autour de YY', le centre de gravité de l'instrument devra, dans la position d'équilibre, se trouver sur le plan vertical qui passe par YY'. En outre, le système formé par le

lube el par le cercle iDtérieur étant mobile autour de XX', le centre de gravité de ce système, qui nu diffère pas sensiblement du centre de gravité du tube, devra, dans la position d'équilibre, se trouver sur le plan vertical qui passe par XX'; le centre de gravité du tube appartiendra donc à l'intersection des deux plans verticaux, et, par suite, l'axe du tube coïncidera avec la verticale ainsi déterminée.

Lorsqu'on veut transporter le baromètre de Fortin, on tourne la vis V, de façon & faire monter le mercure dans le tube; le liquide s'élève en même temps dans la cuvette, en chassant, h travers la peau de chamois, l'air qu'elle contient, et, lorsque la cuvette et le tube sont entièrement remplis de mercure, la vis oppose brusquement à l'observateur une résistance cobsidérable. Le liquide étant ^ alors pressé de tous côtés contre les parois du tube et de la cuvette, on peut incliner sans crainte l'instrument en tous sens, si les paruis sont assez résistantes, et l'air ne peut en général s'introduire dans l'appareil. Dans le cas cependant ot cela aurait lieu, l'air se logerait à la partie supérieure de la cuvette, mais ne pénétrerait pas a l'inléricurdu tube. Lorsque l'appareil est ainsi disposé, on l'enferme dans un étui, pour le garantir contre les chocs extérieurs.

482. Coi-rection de capillarité. — Le baromètre de Fortin est en général trop étroit pour qu'on puisse négliger l'action capillaire au sommet du ménisque du mercure. En vertu de celte action, le mercure se tient plus bas que dans im tube large comme celui du baromètre normal. Nous avons vu les difficultés que présente le calcul <le cette dépression dans un tube qui n'est pas, k proprement parler, capillaire; le phénomène a été étudié théoriquement par Schleiermacher, et, des formules qu'il a obtenues, Delcros a déduit des tables qui donnent, pour chaque cas particulier, la quantité qu'il faut ajouter k la hauteur observée. Cette quantité est déterminée par la flèche MN (fig. 34(i) du ménisque et par le diamètre du tube ; on mesure la flèche en plaçant le curseur successivement dans deux positions telles que le plan de son bord inférieur soit tangent au sommet du ménisque, puis passe par la ligne de raccordement; le diamètre du tube est donné par le constructeur ou bien se déduit approximativement du diamètre extérieur. Ces deux quantités, flèche du |.ig.

ménisque et diamètre du tube, sont les deux arguments de ces tables, qui sont à double entrée et dont voi extrait.

Table des dépressions eapillalrcs.