DUMAS
et
BOOSSUIOAULT.
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RCGNAOLT.
i,io563
VABUTIOir DE LA DENSITÉ A7EG LA PBESSIOH ET LA TEUPÉRATUBE. — L Pour que la densité d'un gaz soit constante à toute température et à toute pression, il faut que ce gaz obéisse à la même loi de dilatation et de compressibilité que l'air; c'est ce que nous allons maintenant démontrer par l'expérience. Admettons qu'après avoir vidé le premier ballon et l'avoir équilibré dans la balance avec le deuxième qui le tare, nous le
io6 CHAPITRE V.
reportions dans la glace, qae nous y laissions rentrer du gaz jusqu'à augmenter la pression d'abord de hy ensuite de /ii, puis de As, ... , et qu'après chaque introduction nous déterminions les poids />, />], p2 du gaz rentré. Supposons encore que nous répétions les mêmes mesures sous les mêmes pressions avec de l*air et que nous trouvions les poids />% p,, p\^ les densités du premier gaz seront
aux pressions
A, Al, A2,. . - •
Or pour Toxygène, l'azote, l'hydrogène et en général pour les gaz qui suivent la loi de Mariotte, les poids p^pti pi sont à peu près proportionnels aux pressions ; il en est de même pour les poids correspondants //, p\ , p\ de Tair : par conséquent les densités de ces gaz doivent rester sensiblement constantes aux pressions A, A„ A,; c'est ce que l'expérience vériOe. Mais quand il s'agit de l'acide carbonique et en général des gaz voisins de leurs points de liquéfaction, les poids /?, pt, p> croissent plus rapidement que les pressions; il doit en être de même des densités. Les nombres suivants, que nous devons à H. Regnault, mettent ce résultat en évidence pour l'acide carbonique.
TcmpéraUire. Pression. DessUê.
XDU
o a3L|,oo 1,52145
o Sji , I 3 ! , 5^366
II. 11 a été prouvé que le coefficient de dilatation de l'acide carbonique est plus grand que celui de l'air, et il en résulte que la densité de ce gaz doit diminuer quand la température s'élève. Soit, en effet, p le poids d'acide carbonique contenu à zéro dans le ballon, il deviendra, à T degrés et sous la même
pression, t^-^-—-. De même, le poids/?' de l'air contenu à
zéro dans le même ballon deviendra ^—^ — -r;=r- à T degrés, et
la densité de Tacide carbonique sera, à zéro,
à T degrés,
p' i-f-aT
el comme le coefficient a est plus grand que a', d^ devra être plus petit que d^. Pour justifier cette conséquence expérimentalement, on conserve la méthode de M. Regnault; mais, au lieu de placer le ballon dans la glace pendant qu'on le remplit de gaz, on le plonge dans une étuve pleine de vapeur d'eau bouillante et Ton trouve la densité à 100 degrés, comme on l'avait primitivement obtenue à zéro. L'expérience a donné le résultat suivant :
A zéro 1 , 52910
A 100 degrés i ,52418
III. Dans l'étude de la loi de Mariotte, nous avons annoncé, sans démonstration, que les 'gaz liquéfiables, qui s'écartent beaucoup de la loi aux températures ordinaires, s'en rapprochent à mesure qu'on les échauffe ; c'est au moyen des expériences sur la densité qu'on prouve ce fait. Nous venons, en effet, de montrer qu'à la température de zéro l'acide carbonique offre des densités croissantes avec la pression, parce qu'il est très-compressible. Si donc, à 100 degrés, la compressibilité de ce gaz est encore plus grande que celle de l'air, sa densité croîtra encore avec la pression; et si, au contraire, il se comprime comme l'air, il aura une densité constante. Or on trouve à 100 degrés les nombres suivants :
Tompératures.
Pressions.
Densités.
La densité n'ayant pas varié entre 383 et 760 millimètres, on doit en conclure que la loi de Mariotte est vraie pour l'acide carbonique à 100 degrés jusqu'à la pression de 760.
io8 CHAPITRE V.
KESUBE DE LA DHiATATIOH DES GAZ. — Après qu'on a trouvé
PH
le poids „ ^ , d'un gaz contenu dans le ballon à zéro sous la
pression U, on peut mesurer sa dilatation en portant le ballon dans la vapeur d'eau à la température T. En ouvrant le robinet pendant un temps très-court, une portion du gaz s'échappe, la pression redevient H et le poids diminue d'une quantité tt que l'on mesure, et qui est la différence entre le poids primitif
PH ^, ., PH i + A^T . , . , .
v ___ L 6^ »6 poids „ ^ . =i de la quantité qui reste après
qu'on a chauffé. On a donc
