CHAPITRE X
1. OEHSITS D'UN GU PAR RAPPORT A L'AIR. — La densité (tua gaz, comme son poids spécifique, variant coasidérableœeDt suivant la température et la pression, ne peut servir de caraiclën» tique au gaz, à moins qu'on indique la force élastique ei la teoi' pérttture correspondant à la densité.
Il n'en est plus ainsi de la densité da gax par rapport i fiât P définie comme le rapport — de la masse P dun certain vohm
da gaz à la masse p da même volume d'air pris à la oéM température et possédant la même force élastique, ou, ce *{■> revient au même, comme le rapport des poids en un même lia de ceâ volumes égaux de gaz et d'air.
En effet, nous allons voir que cette grandeur est à peu prêt indépendante de la température et de la forc« élastique da gat et, par conséquent, qu'elle peut bien on caractériser la naloR-
Soit V le volume commun i 0* et pour une même force dw*
tique H de deux masses P et s de gaz et d'air : — estladeusiti
P par rapport à l'air rf^ du gaz à 0* et pour la fwce élastique H.
Si, sans changer la pressicm, nous portons ces deux massée dt gaz à une température commune 1, leurs volumes de^ieodnal respectivement \\i -^ v/i et V(i -i- «i), en appelant -j et « la* ooefticients de dilatalioo moyens entre 0* et I* du gax et de l'air pour la force élastique constante H. La masse de l'ooil'
de volume de chacun d'eux sera alors respectivement
V(l+Yt)
et — r , ef, par conséquent, la densité d, du gaz par rap-
V(l -^çlO '
port a l'air à f* est donnée par (i) d. = - -A — — . ou d, = d^ - — — ^
Si Y := a, cette densité conserve à une température quelconque t la môme vîdeur qu*à 0°. Or, on sait que tous les gaz ont à très peu près même coefiicient de ddatation, par conséquent la densité d*un gaz par rapport à Tair varie très peu avec la température. Pourtant les gaz facilement liquéfiables (acide sulfureux, ammoniaque), ont un coefficient de dilatation un peu supérieur à celui de l'air : la «lensité de ces gaz par rapport à Tair doit donc un peu diminuer quand la température s'élève.
Supposons maintenant (|u en laissant la température constante, nous portions le gaz et l'air de la force élastique H a ime autre force élasticjue commune H'. Soit V le nouveau volume du gaz, on peut poser :
VH
en désignant par g une ((uantité très petite, et qui serait nulle si le gaz obéissait exactement à la loi de Mariette. Comme on le sait d'après les expériences de Regnault, cette quantité g est positive si H' est plus grand que H , pour tous les gaz, sauf pour l'hydrogène, au moins aux pressions qui ne dépassent pas 30 atmosphères. On tire de la
' H' 1 + ff
F' et pour la masse de l'unité de volume du gaz r^
T ^ V ÏT ^ "^ ^'
688 LIVHE IV. — CHAPITRE X
On a de même pour la masBe de l'unité de volume d'air qni possède la même force élastique H', ea désignant par a la quu* lité correspondante à celle désignée par g pour le gaz :
<t'où pour la densité d' du gaz par rapport à l'air quand il poesèdo la force élastique H' la valeur :
d étant la densité — pour la force élastique H.
Or, les gaz obéissant très sensiblement â la loi de Marioil^.
le rapport j — |-^ est toujours très voisin de l'unité ; c'eàl-à-
dire que la densité du gaz par rapport à l'air est à peu i>rvs indé^>euditnle de la pression. Cependant pour les gaz facilifiBenl liquéfiables jr est assez notable. On voit dos lors que leur densité par rapport à l'air doit croître un peu quand leur font élastique aug meule.
Avant do décrire los mélhodos employées pour délermiocr 1* densité dos gaz par rapport à l'air, nous allons montrer l'uliliie do celte notion \k>ut obtenir la masse d'un gaz dont le volume. la lenipéraiuro et la forv^e élastique sont connus : on peut ea Jidnin? du reste le poids rool dn gaz, si, ce qui est assez rare, ot a besoin do ii>nnaHro cotte quantité ' ■.
