MÉLANGE DES GAZ

Jusqu'ici nous avons étudié l'effet de la pression sur un seul gaz, mais on peut aisément étendre la loi de Mariotte au cas de plusieurs gaz mélangés, quand ils n'exercent entre eux aucune action chimique. On se fonde sur une expérience concluante qui fut autrefois exécutée par Berlhojlet. Il avait pris deux ballons de capacité égale, munis tous deux de douilles à robinet et pouvant se visser ensemble; il les avait remplis, l'un d'acide carbonique, l'autre d'hydrogène, à la même température cl à la môme pression, et, après les avoir réunis, tout en maintenant les robinets fermés, il les déposa dans les caves

MÉLANGE DES GAZ. aay

de rObservatoire, plaçant l*hydrogène, qui est le plus léger^ audessus de Tacide carbonique, qui est le plus lourd, afin qu*i!s ne pussent se déplacer par TefTet de leurs densités. Après avoir attendu assez longtemps pour que les températures fussent égales, BerthoUet ouvrit les robinets et les laissa ouverts pendant plusieurs heures. Il trouva ensuite que la pression n*avait point changé, mais que les deux gaz s'étaient uniformément répartis dans les deux vases, malgré la pesanteur qui devait les maintenir séparés.

il fallut admettre que chacun des deux gaz s'était répandu dans tout l'espace, comme s'il y existait seul, et, chacun d'eux devant, d'après la loi de Mariotte, avoir une pression moitié moindre en se dilatant dans un espace double, il fallut conclure que les pressions de chacun d'eux s'ajoutent, puisque la force élastique totale était restée la même avant et après le mélange. On généralisa ces conclusions, et l'on établit les lois suivantes :

1* Les gaz se mélangent, quelle que soil leur densité.

2** La pression totale du mélange est la somme des pressions individuelles qu'auraient les gaz qui le composent sMls étaient séparés.

Il suffit maintenant de réduire ces lois en formule pour

avoir résumé tout ce qu'il faut savoir sur le mélange des gaz.

Soient i^, ^', i'", . . • j/^,//,/^", ... les volumes et les pressions

de plusieurs gaz que l'on condense dans un volume unique V;

chacun d'eux y acquerrait, s'il était seul, une force élastique

ip v*p' v"p" . , ... ,

T- » v/-> -^' •••> et la somme de ces quantités sera la

pression totale P du mélange, ce qui conduit à la relation générale

qui exprime la loi du mélange des gaz. On peut l'énoncer en disant que le produit du volume et de la pression du mélange est la somme des produits du volume initial de chaque gaz par sa pression initiale. Or chacun de ces produits vp est constant, d'après la loi de Mariotte; il en est de même de leur somme, c'est-à-dire du produit VP.

u* ÉLASTICITÉ DES GAZ.

l D mélange de plusieurs gaz obéit donc à la loi de Mariotte s la limite des pressions où elle est vraie pour chacun des qui le composent.

Qu'arrive-t-il quand on dépasse cette limite? Si Ton imagine i|tte IVnion réciproque des gaz mêlés continue à être nulle, oa pourra déterminer a priori la loi de compressibilité du méfcui^. quand on aura déterminé celle des gaz composants. Ke^nault (*) a réalisé à cet égard quelques mesures avec ifc>$ mélanges d*air et d'acide carbonique d'une part, d'acide sulfureux et d'hydrogène d'autre pan, et vérifié que, tant qu\Hi ne dépasse pas a»*", ce mode de calcul donne des résultais ;issez satisfaisants. Mais des expériences plus récentes de U, Audrews (^) et de M. Cailletet (») établissent qu'il n'en e:>i p[u:î^ de même quand on emploie des pressions très-élevées. \loi^ chaque mélange possède une compressibilité propre qail a^est pas possible de calculer a priori^ non plus que la >;t{eur de la pression pour laquelle la liquéfaction de l'un des ^^^ \iu mélange commence à se produire.