II

Alcool

Lames cl eau . .

On remarquera d'abord, en ce qui concerne les tubes, que pour un même liquide, eau ou alcool, le produit du diamètre par l'élévation est constant, ce qui est l'énoncé de la loi de Jurin.

En second lieu, deux lames parallèles, maintenues à une très-petite distance Tune de Tautre, ayant été plongées dans leau et la différence de niveau ayant été mesurée, on a fait le produit de la distance par l'élévation : il a été sensiblement égal à la moitié de celui qu'avaient donné les tubes, conformément à la loi de Laplace.

EXPÉamiCES DE ÉD. DESAIH8 ET DE MM. ttUBT ET SEGUIH. — Les expériences de Gay-Lussac n*avaient subi d'autre correction que celle de Laplace, et n'avaient pu être étendues à des tubes très-larges. D'autre part, des expériences intéressantes, mais fautives, de Simon (|* ] (de Metz) avaient jeté des doutes sur l'exactitude de la loi de Jurin dans le cas des tubes très-fins. Il était donc nécessaire de reprendre le travail de Gay-Lussac, en lui donnant plus d'extension. C'est ce que fit Éd. Desains (^).

Ce physicien mesura le diamètre des tubes par la méthode de Gay-Lussac : il introduisait dans les tubes une colonne de mercure dont il déterminait la longueur à l'aide d'une machine à diviser et dont il évaluait le poids P à la balance. Il tenait compte des ménisques terminant aux deux extrémités la colonne de mercure, en se servant, à cet effet, d'une Table publiée par Danger. Pour des tubes plus larges, on prend de Teau au lieu de mercure; le tube, fermé par un bout, est d'abord pesé avec une certaine quantité d'eau, on le dresse ensuite verticalement devant un cathétomètre, et on vise la partieinférieure du ménisque creux; ajoutant ensuite une nouvelle colonne d'eau, on relève une seconde fois la position du ménisque, et on a la longueur d'un cylindre équivalente la colonne liquide; l'un des ménisques compense l'autre. Il ne reste plus qu'à peser de nouveau le tube, et on a tous les éléments nécessaires pour le calcul exact du diamètre.

Pour la mesure des ascensions capillaires, Éd. Desains prend un trépied à vis calantes, percé en son milieu d'une ouverture dans laquelle il assujettit le tube à I aide d'un bouchon. Il le rend vertical à l'aide de deux fils à plomb, puis place sous le tube une soucoupe pleine d'eau, de telle sorte que le liquide forme audessus des bords une surface convexe. Il descend une pointe jusqu'auprès de la surface de l'eau dans la soucoupe et vise au cathétomètre successivement cette pointe et son image; la position moyenne de la lunette donne exactement le niveau de l'eau dans la soucoupe. Il ne reste plus, pour trouver l'ascen-

(*) Simon, Annales de Chimie et de Physique^ 3* série, t. XXXU, p. 5; i85i (*) Ed. Desaitis, Annales de Chimie et de Physique y 3* série, t. LI; 1867.

XPÉRIENCES DE ÉD. DESAINS. 53

. lia viser la partie inférieure du ménisque clans

1 ■ iiilM< iri's-(''troiis sont rarement des cylindres; on peut ;i«iiu' nu» «jiio ('<» sont des cônes à section elliptique. Pour étu- »Imm- la srriion do ces tubes, Éd. Desains projetait, à Taided'un mirrox ()p<» et d'une chambre claire, leur image grossie sur une frnille de papier sur laquelle il mesurait le diamètre du trou inirrieur : le rapport du plus grand et du plus petit diamètre obtenus en faisant tourner le tube sur lui-même est le rapport des deux axes de Tellipse de section; on s'en sert pour déterminer théoriquement l'ascension capillaire. On mesure aussi Tangle au sommet des cônes auxquels appartiennent les tubes, mais cet angle s'est toujours trouvé trop faible pour qu'il ait été nécessaire d'en tenir compte dans le calcul.

Pour les tubes larges, qui sont très-sensiblement circulaires, il n'y avait d'autre correction à faire que celle qui se rapporte à la forme du ménisque. M. Desains l'effectuait en assimilant celui-ci à un demi-ellipsoTde de révolution, comme nous l'avons indiqué ci-dessus. '

En résumé, les expériences d'Éd. Desains ont établi que la théorie de la capillarité suffit à rendre compte de tous les phénoroèoes; elles ont fixé la valeur de la constante capillaire de l'eau à 7,555 à la température de 8°, 5. A cette température, l'eau s'élève à 3o""*,o5 dans un tube de o"*,ooi de diamètre.

MM. Quet et Seguin ( * ) ont réalisé de nouvelles expériences sur le même sujet et obtenu un très grand nombre de mesures sur des tubes dont le plus large avait 27"", 85 de diamètre et entre des lames dont les plus écartées étaient à une distance de 1 1"", 20. Ils y ont joint les résultats de Gay-Lussac et de Ed. Desains, et appliqué à ce vaste ensemble de mesures excellentes les formules de M. Quet pour la correction du ménisque. L'accord de la théorie et de l'expérience s'est toujours réalisé à quelques centièmes de millimètre près. On peut donc admettre que la théorie des phénomènes capillaires est absolument rigoureuse.

{* ) QcET, Rapport sur les pro^rh dr la capillarité. Paris, iSG-j.

nnUENGE DE LA TEMPtBATÏÏBE. - EZPÉBIQICES DE K. WOU. - GALCULSDEM. ttUET. — L'influence de la température sur Tascension de Teau dans les tubes capillaires a été étudiée par Brunner(*) et par M. Wolf(2). Nous nous occuperons surtout du travail de ce dernier expérimentateur. La cuvette et le tube capillaire étaient entièrement plongés dans un manchon de cuivre rempli d'eau, à travers lequel avaient été réservées deux fenêtres pour faire au calhétomètre la lecture des niveaux. Entre o® et aS**, la variation de température n*était autre que la variation naturelle de la température du laboratoire; mais, pour des températures plus hautes, on produisait dans le manchon une circulation continue d'eau chauffée danç un ballon à une température variable. On s'astreignait à faire affleurer l'eau à un point invariable du tube et Ton relevait ou Ton abaissait celui-ci de petites quantités suivant le besoin.

M. Wolf a représenté le résultat de ses expériences par des formules paraboliques, telles que

(i5) z =a — ht -h ci-,

Tune pour des températures comprises entre o® et i^"*, l'autre pour des températures plus élevées. D'après Laplace, la hauteur z devrait varier en raison inverse de la densité p de Teau et du diamètre r(i -h at) du tube dilaté par la chaleur. M.Wolf a trouvé que la diminution indiquée par la formule empirique est beaucoup plus rapide qu'elle ne devrait l'être d'après cette théorie. La même conséquence résulte des expériences de Brunner sur l'eau, Télher et l'huile d'olive. Comme aux températures ordinaires Teau mouille le verre et que l'angle de raccordement est constamment égal à i8o°, il faut que la tension superficielle A diminue quand la température s'élève.

M. Quet a montré que, si l'on fait intervenir dans le calcul de l'attraction moléculaire la variation de la distance moyenne de deux molécules résultant de l'action de la chaleur, on peut prévoir une diminution de la constante capillaire A, et que la

(') Brunner, A/inales de Poggendorffy t. LXX, p. 4^i-

(') WoLP, Annales de Chimie et de Physique^ 3* série, t. XLIX, p. 23o.