H'-.-TT

^ '*^>xnine ^ - est négligeable devant Tunitô, et que u est négligeable de- ^»^« ^'. il reste :

'^ Raisonnement moins précis, mais plus rapide, permet de troayer la

'HQ

T. HACHINE PNEUHATIQUE DE H. BIANCHI. — Cnt appareil {Qg. iiô et IStii n'a qii'un seul corps de pompe; mais le pii-lon fait le vide dans le récipient en montant et en descendant.

Pour cela la tige du piiiton est cylindrique et passe à frottement dans une boite à cuir qui no permet pas la communication de la partie supérieure du corps de pompe avec l'air extérieur.

Le canal qui vient du récipient se blTurque en deux conduits, qui débouchent, l'un â li partie supérieure, l'autre à U partie inférieure du corps de pompo. Une même tige, passant à frottement dur dans k piston, porte à ses extrémités les bouchons coniciucs qui doivent fermer alternativement I« oi'irices do CCS conduits. L'air qui se trouve au-dessus iJr piston, peut s'échapper Jiiis l'atmosphère par une soiifuj'' |)lacée à la partie supérieun? ilu corps de pompe, dès que, pv

"' suite de la compression, la force

élastique du cetairdevieDtpiu* grande qne hi pression atmoi^iihériquo. Du reste, le |>i$loa

valeur Je la liiiiilp. L'i'°pacc nuisible il B pouvant fr considérer roiiAréGi|>cnl du A. lu tiinilc de rarvractîon de Pair h qu'un peut alleinJn J

ce rfcipisiil csl iluiiiii}e i)ar :

pf^nle une soupape disposée comme dans la machine ordisaire; eUe permet à l'air comprimé dans la partie iQl'éi'ieiir<.

s'échopper dans l'atmosphC-re, la lige

du piston étant creuse, et formant un canal qui débouche ta dehors.

On voit que, si le piston est animé d*un mouvement de va et vient, Tair du récipient sera raréfié aussi rapidement que par remploi d*une machine à deux corps de pompe. On n*a à vaincre, outre les frottements, que la diflérence des pressions sur les deux faces du piston, et, par suite^ le travail consommé est exactement le même que dans la machine à deux corps de pompe. Cet appareil présente ainsi tous les avantages de h machine ordinaire. Ajoutons que sa manœuvre est rendue beaucoup plus commode, par la disposition suivante.

La tête du piston est articulée à une manivelle m, et, pour qu'elle [luisse suivre le mouvement de celle-ci, le corps de pompe peut osciller autour d'un axe de rotation coïncidant avec Taxo B du canal allant au récipient.

Un volant V, que Topérateur fait tourner à Taide de la manivelle M, transmet par une série d'engrenages un mouvement de rotation à la manivelle m qui, décrivant un cercle, force le piston à s*élever et à s* abaisser alternativement dans le corps de pompe. Le diamètre du cercle décrit par cette manivelle est un peu plus grand que la course du piston. Il en résulterait noe impossibilité dans la manœuvre de l'appareil si Tarticulation iR ne présentait pas un peu de jeu ; mais des plaques de caoutchouc* interposées entre la tête du piston et la manivelle, se comprî* ment quand celui-ci est à Tune des extrémités de sa course* Cette disposition a pour but de faire appuyer avec force le pisto^ contre le fond ou contre la partie supérieure du corps de pomp^ ce qui réduit au minimum Tespace nuisible.

La platine est séparée du reste de l'appareil; elle communi<[^' avec le canal B par un tube de caoutchouc à parois épaisses, q«^ par sa flexibilité, se prête au mouvement de va et vient du a de pompe.

Ajoutons qu'un système de graissage ingénieux assure le fonctionnement du piston.

8. MACHINE DE M. DELEUIL. — Comme la précédente, c&^ machine n*a qu'un seul corps de pompe \fig. itl et 128);

immobile, le mouvement de la léte du piston étant rectiligne, oiqu'obtenu par la rotation continue d'un volant (*).

^"^ ■falùms d'engrcnagGB, qui réalise cetlo tranBrormalioD d'un^oure- ^t^Qliire eo un mouvgmuaL rccliligac, wt foodi sur la propridU que

ai4

LIVnE m. — CHAPITRE VI

Lo piston (i\g. 128) ne présente p»s de soupa]>e, la partie inCi^ rioure ot la partie supérieure du corps de pompe élanl symélri- <|ucs, cl pobst'dant chacune une soupape S et S' pour le rejet de Iiiir à i'extëricur. L'air rejeté pénèlre ilans des conduits se réunissani en im seul canal C ; ce qui permet île ^ servir de cet appareil pour l'omprimer un gaz dans un réservoir, la ' communication alternative de la partie inférieure el de la partie >u-

périeure du corps de pompe avec

>J I ^O^^^H JJt It-' récipient a lieu comme dans l^ ^ ^^^^^^B '^~ macliine de M. Bianctii. ^ ^^^^^^1 II Ce qui constitue surtout rori^an —

lité de l'appareil c'est la fonn^ du piston. Celui-ci consisle eniir> cjlimlre de cuivre, d'une hauU-a ^ nssoz grande, cl qui présente il«-5 distance en distance des niiiiun'-= ciri-ulaires. Son diamètre est un |i- ^* inrérifur (environ de 1/25 de null» — mélre) à celui du corps de ponipt" ; '■- '*■ il ne le louche donc pas, et, iIjii»*

son inouvewoni, ce piston qiu ii'[-=- * IMii f:r;«S!k'. plis^mt sins frotlemcnts, ne s'use ai ne sivhaufTt.- - Miiljjrt» ce dêijuil do cuntHcl. l'appareil fonctionne comme ri 1 •* piston intcrci'plail touio communication entre les ilcnx pariit-* du crps lie pon.iK', à c;ium' do la (^raihle difllcullé qu't'prouvoi»-** flui.lo ii Inivcrï^T un t-sj^tco ciipillaire pré«euliUit des n'utlouiii» *^ ol lies ciraiuMciiionis suooosmi's.

*. UiXMlSL DE ■. URRS. - l>l appwvU yRg, 12») se cwnp»^^

m seul corps de pompe P fixe, long et «îlroît. Le mouvemont du iloD s'oblitjnt à l'aide d'un levier LF, et par le procédé très

t^lo ({uc in (Igure sullU à faite coniprcnilru. Ln base seule du *s de pompe communique avec le rdcipient nu moyen d'un ori-

pouvant i''lre fermé par un huuchon conique ; ce bouchon est ■ô par une lige ({ui [lasse à travers te piston, à la façon ordi- ■©. Quant i celui-ci, il |jrésente une soupape, disposée comme '^ la première machine que nous avons décrite; elle permet ■Bire communiquer la partie inférieure du corps de pompe avec

IMrtie supérieure, qui est close, la tige <lu piston passant tts une boîlc à cuir, Enlln, une soupape s'ouvrant de l'inlérieui"

à l'extérieur pei*met le rejet au dehors de l'air comprimé dai la partie supérieure du corps de pompe.

Supposons le piston au bas de sa course, et toutes les soi papes fennecs. Dès que le piston s*élève, Toriflcc du canal abou tissant au récipient est débouché et Tair se partage entre celui ci et le corps de pompe, comme dans la machine ordinaire D'un autre côté, la soupape du piston étant restée tennéi Tair est emprisonné dans la partie supérieure du corps de pompe ; à un certain moment, sa force élastique devient égale à la pression atmosphérique, et le piston continuant à s élever, la soupape supérieure s'ouvre et laisse échapper Tair dans Tatmosphère.

Le piston étant pan'enu à l'extrémité de sa course, cette soupape se ferme, et il ne reste qu'un peu d'air sous la pressioi atmosphéri(jue dans l'espace nuisible de la partie supérieure du corps de pompe. Aussi quand le piston s'abaisse, presque tout de suito la force élastique de l'air au-dessus de lui devicut-eUi moindre qu'au-ilessous ; la soupape s'ouvre, et l'air, sans ciiao gor de forco élastique, passe de la partie inférieure à la parti supérieure du corps do pompe.

Arrivée au bas de sa course, la soupape du piston se ferm* et emprisonne dans l'espace nuisible de Tair sous une forf élastique à peine supérieure à celle de Tair du récipient, tr faible, par conséquent, vers la fin de l'opération.

On obtient ainsi le même résultat qu*avec le perfectionnev de l^abinet, ce qui permet de pousser très loin la raréfactior Tair.

Quand le ^az est déjà très raréfié dans le récipient, H arriver que, lors de la descente du piston, la soupape qu î sèiie reste oouslaiument ferait^ ; radhérence produite p huiles épaissies s*opi^^=>*^t ^ Teflet dune faible diflërer prt'ssion. Ou é\itooet inconvénient, ilans l'appareil de H par la dis|v>itiou suivante : la sou(>ape dépasse lé^reo bas<* iutVricurv^ liu piston ; il en resuite qu'au moment où Nient à r\niv*o:iirvT le t'oud rluoor^^s de [»ompe, cette soi lr\ni\e souKaiv uiév^dniqucîi.eut.

Tue disposai o:i >i*u;Mdbie torve la soupaj>e supérieur \rir qu,iUvi U* j :s;>:-j arnxe au haut de sa course.

Comme cet appareil est destiné spécialement à produire la

«OD^fttion de l'eau d'une carafe C, par suite do l'cltullition à

Jusse tempéralure dans le vide, on place, sur le trajel du con-

•duit allant du corps de pompe ô la carafe, un cylindre liorizon-

4al R à moitié plein d'acide Ëulfurique. Cet acide al^sorbe la

^a(le^^ d'eau provenant de l'évaporation, et l'opérateur n'est pns

^■Ali^ de l'enlever mécaniquement à l'aide de la machine. Un

.«kgilat£ur M rais en mouvement par le jeu du levier LF renou-

-^rili- sons cesse la surface de l'acide sulfurique.

Quoique construit dans un but spécial, cet appareil fort simple «zronstilue une excellente machine pneumatique.

Uue platine K, à laquelle aboutit un conduit venant du corps ^r^f i-ompe, permet de réaliser toutes les expériences qu'on fait ^»-"ïec la machine ordinaire.

It. POMPE A HEHCDRE. — Le vide obtenu à l'aide des machines ï»»âédeDtes est moins parfait que le vide de Torricelli. M, Geissler, ^^xi revenant au proci.-dé de ce physicien, a construit un appareil, *:ï*auiu sous le nom de pompe à mercure, permettant de pousser '-■~^ lûtn la raréfaction d'un gaz. Dans l'appareil do M, Geissler, tel ■***il se trouve actuellement dans la plupart des cabinets de phy- ^"ifjuf. ries robinets en verre remplacent les soupapes des ma- ^l^ines ordinaires. Ces robinets, pour ne pas fuir, sont graissés; ^«"le mercure au contact des corps gras s'aUi>re, et l'appareil ^*^ promptement sali.

M. Jean, M. Tœpler et enfin MM, Alvergniat ont modifié ^^^^accessivemenl la pompe de M, Geissler, et, par des disï*<isilions ingéoiouses, ont supprimé l'emploi de toute espèce **e robinet. C'est cet appareil, qui résume les derniers perfectionnements apportés à la pompe à mercure, que nous allons ■l'A'nre.

llsecompose d'un tube vertical BB' {fig. 130) évasé en une ^asiÊ ampoule A à sa partie supérieure ; BB' communique par Wbas, à l'aide d'un tube en caoutchouc CC, avec un réser\'oir 'icoQtrnaiit du mercure. Celui-ci peut être élevé jusqu'au ni- <itu de la partie supérieure d'uu tube J qui fait suite à fimpoule, ou abaissé jusqu'à la partie inférieure du tubeBB', à l'aie d'une maaivelle M, d'un système d'engrenages Z et d'une

chaîne. Quand ce réservoir R est au bas de sa course, le dîveau du mercure doit y être à une distance verticale de la base de l'ampoule A supérieure à In hauteur baromélrique.

Cest de la partie inférieure de l'ampoule que part le tube de (ommumcation W'V" avec le récipient P. Ce tube Iri^sente sur aon trajet en S une petite soupape de . ^^

\effe (représeotée en grandeur naturelle, fig. 131). I|

CeUe soupqie penaet au mercure ou au gaz de se- /A

rendre dûisrampouleA, mais elle ne permet pas au '^/y ^ lurcure de euivre la marche inverse (<). Un pelit tube D raccorde la base du tube V avec la partie supérieure de l'ampoule A. Cellc-ci se prolonge par un lube J, dont la branche descendant!; a plus d'un mètre ^lonfueor; il se recourbe à sa partie inférieure, eu tonne de tube à recueillir les gaz, et jilongc dans m pelile cuve à mercure 0, C'est par ce tube J que le fBz du récipient s'échappe de l'appareil, et œite disposition permet de le recueillir dans une tprouvelte.

Ajoutons qu'entre le récipient P et l'appareil, se Ifcuve UD cylindre U contenant des perles de verre hioectées d'acide sulfurique destiné à dessL^her le fi2 aspiré, pour que le mercure et les tubes restent 'ieo secs. Un petit baromètre tronqué b permet de fooBiitre le degré de raréfaction.

VofODs maintenant comment fonctionne la pompe à Fie. isi. stefccre. Supposons le récipient et l'appareil plein d'un fu EODs la pression atmosphérique, le réservoir R étant à la Pwlie inférieure desa course. Élevons celui-ci : le mercure monte dtns le tube & une hauteur égale et le gaz refoulé s'échappe par *« lobe i â travers le mercure de la cuve 0. Dès que le mercure * dépusé le aiveau V, l'oridce du tube VV qui communique avec ^té^pieat est fermé; on continue à élever le réservoir R jusqu'à

HICMIe'N^ape ae compose d'an noileur (Se en verre, terminé par an '^' I tilm nié k r^meri, pouvant obturer le cOne créai e' bien rodé aassi. *hid It narenre pénètre par V il eonlève la soupape S, et l'orifice da tulw

'' *> inote femrf d'une rafon complète poar le mercure.

ce que Tampoule A et le tube descendant J soient pleins de mercure. A ce moment on abaisse le réservoir R : le mercure qui s* était un peu élevé dans le tube VS redescend pressé par le gaz du récipient. Dès que ce liquide a dépassé le niveau V, le gu passe par le tube de raccord D et gagne le haut de Tampoule A qui se vide de mercure. Quand le réservoir R est au bas de sa course, Tampoule A est complètement pleine de gaz, quelque faible que soit la force élastique de celui-ci, puisqu'elle se trouve à une hauteur au-dessus du niveau du mercure en R supérieure à la hauteur barométrique. Ce liquide s'élève alors dans le tubeBff au-dessus du réservoir, et dans le tube J au-dessus de la cuve Ot à des hauteurs qui sont la différence entre la hauteur barométrique do moment et la hauteur de la colonne mercurielle qui ferait équilibre à la force élastique du gaz contenu dans l'appareil: d*où, la nécessité de donner à ces deux tubes une longueur sapérieure A celle de la colonne barométrique.

Si maintenant nous élevons de nouveau le réser\'oir, dès que le mercure, en pénétrant dans le tube VS a dépassé le niveu V, le gaz ne peut plus retourner dans le récipient, et il œ trouve d'autre issue que le tube J.

Cliaque fois que Ton recommence cette manœuvre, on enlève une nouvelle quantité de gaz du récipient, et, comme il d'j a ni espace nuisible ui fuite, si faible que soit la pression do gaz, le jeu de rap(>areil la diminue encore. Ainsi s'explique la grande supériorité que présente cet appareil à piston liquide sur les machines à piston solide.

Faisons remarquer que, quand le réser\'oîr R est à rextrëmitj supt^neure do sa course, le mercure tend à s'élever dans le tobe V\" à une hauteur au-dessus de R qui peut atteindre la haotour barométrique quand on approche du vide parfait dans il rtVîpieut. Il faut donc, ou donner à la partie ascendante de ce tube VV une longueur supérieure à celle de la colonne barométrique, 00 qui ost inoouimodo, ou comme le font MM. Alvergniat diq[x»er ou S uno ivtîto sou^vapo en verrv, qui s'oppose au mouvemeul «M'ousionuol du mercure-

1^^ sinil iucon\ ouiont do la pompe i mercure esl la kalar a\iV Ut|uoUo lo vide :?« fait dès que la caipadié du récipient? eit un (VU grandie (^r ra^^s^rt i celle de Tampouie A.

lOHPE DS SPREHOEL. — Le t de cet appareil est tout t de celui des précédents, ercure bien sec tombe d'un ir U (fig. ISÈ) dans une

iubes AA, BB (ftg. ISi et I) qui oui pour but de le sserde l'air qu'il peut onavec lui; cet ait' s'échappe,

plus grande partie, pur le inulaire aJT, et la très aanlité qui peut encore acner le mercure dans la

ascendante BB reste dans le K, et ne redescend pas

mercure dans la branche liquide passant par nappe i de B à C.

ercure arrive ensuite à la ■ne seconde ampoule H par DD, qui se rétrécit dans le :e de l'ampoule. Rnlîn il laas un tube vertical FF fin, qui se recourbe à son ;é inrérioure, et plonge e petite cuve à mercure 0.

jlement est régl<^ par tes

R et R' de façon que le : passe goutte h goutte, et ne manière continue, du au tube F. Il en ré.sulte 1 moment où une goutte ce à s'engager dans te , la précédente est dcjd je, par son poids, à une distance. Entre deux

consécutives se trouve inée ainsi une certaine

quantité du gaz conteao poule H. Ces petites i zeuses, qui séparent cha sont entraînées avec elli dent dans le tube FF, i être recueillies sur la c cure 0.

La force élastique d miuue ainsi de plus en l'ampoule H, et il en est dans le récipient que l'oi uiiiniquer avec elle par l'n manomètre baromé fait conaaitre le degré i lion.

La trompe de Spreni le vitle que fort lenten avec une rare perTectioi peut être m^me bien p' que celui obtenu par l'i do Torriielli (').

C'est en épuisant l'ail avei' i-et in$tnimeul,pond jours coDâéculifs, que &

I i^ peut rtndK ie Um ■it > lit sroiapr pli» rapide ( i^ îi. l'j !!«□ ifucM ïful* eh ;--ï yy. s u tt chu»»*; S i

\.:< MM. AlTM^^iit cnmbiM j( rî.-i-if-l * tî --had «Tee ■:ztrr.r: f^ rt'riû^aav perça

i-.T 1 r ifr.* li f-vipÎMit «Tt T*:..'^. -.-tT 9= jfo dr rubtnMa, ;..♦ fi X'=.stui<*tlcM> i»«e T<>-r KSi!t-i: it ùxrt U viih

tst arrive à le raréfler tellement que le gaz ne transmet plue les preâfiioos, au moine rapidement (radiomètre), et que le pa&aça de l'électricité y détermine les phénomènes extraordinaires ijiii aou8 occuperont plus loin.

a APPABnL PHEOHATIQDE DE H. DE ROHILLT. — Dans cet appireil, d'invention récente, l'air d'une cavité F (lig. IM) ost ^sAniaé par un jet ascendant de mercure qui s'échappe dii tube G pour ^mgager dans le tube B. En vertu de A< légèreté spéciÛque, l'air entraîne, wsUni au-des:>u& du mercure en E, ne reneot pas vers la'cavité F, où le vide ae fait par conséquent ainsi que dans mncipient quelconque communiquant F par le conduit T. Le mercure arlifK eo E retombe par le tube G dans un »V\''. Celui-ci est animé d'un mou-

il rapide de rotation autour d'un Fig. i3i.

ttA.V; ^ce à la force centrifuge, le

e nitlue sur les bords du vase ou il rencontre l'orifice o I (ninj-au dont l'extrémité inférieure est dirigée tangentielleal au pourtour du vase tournant. A cause de la grande vitesse I "ipise, le mercure pénètre pai' o dans le tuyau C, s'y élève et M sous forme de jet par son orifice supérieur, pour pénétrer uaB.

Cet appareil présente le double avantage de faire le vide très it et avec une grande perfection.

t^pv