‹ Cours de physique de l'École polytechniqueChapitre 79 sur 260 · SIPHON · texte numérisé non relu

SIPHON

une vitesse constante si les niveaux ne changent pas. Quand h = h\ réquilibre aura lieu, et enfin» si l*on suppose h! < h, le liquide contenu dans le siphon rentrera dans le vase.

U est d'ailleurs évident que, si BC se trouvait à une hauteur plus grande que H au-dessus de Fun ou de Tautre des niveaux, la pression atmosphérique ne pourrait plus y amener les liquides; il se ferait un vide barométrique en haut du siphon et il ne fonctionnerait plus. Le même effet aurait lieu dans le vide. On remarquera encore que l'écoulement ne sera pas constant si le siphon est fixé, car le niveau baissera peu k peu dans le vase, puisqu'il se vide; mais, si le siphon était flottant sur le liquide, il baisserait avec lui, et, les pressions restant constantes ainsi que les hauteurs des branches, Técoulement conserverait la même rapidité pendant toute l'opération.

Pour amorcer un siphon étroit, il suffit de le plonger dans une cuve pleine d'eau ou de le remplir en versant l'eau par l'une des branches, tandis que Ton mainlient les deux orifices au même niveau en inclinant le siphon, comme l'indique layîg". i44- On bouche alors avec le doigt rextrémité de la longue branche, on retourne le siphon, et Ton fait plonger la petite branche dans le vase que Ton veut vider.

Fig. 144.

Fig. 145.

On peut encore mettre en place le siphon plein d'air et diminuer la pression que cet air exerce au niveau du liquide dans A en aspirant, avec la bouche ou à l'aide d'une pompe, soit par l'orifice D, soit par un tube latéral. Dans ce dernier cas, on doit évidemment maintenir l'orifice fermé jusqu'à ce que le siphon soit amorce; on pourrait aussi engager momentanément l'extrémité D [Jiff. i45) dans un flacon contenant de l'eau, au-dessus de laquelle on comprimerait l'air en soufflant par un tube latéral E. L'air du siphon chassé

APPAREILS DIVERS

Fig. i46.

par Tair comprimé se dégagerait à travers le liquide de A.

Pour transvaser les liquides dangereux, comme Facide sul-

furique, on diminue la pression de l'air du siphon à Taide d*une

colonne de même liquide introduite par le haut dans la grande

branche, qui doit alors être suffisamment longue. Le siphon {Jig. i^S) est muni, à son extrémité inférieure, d'un robinet R, que Ton ferme; puis on introduit le liquide par Forifice N : Tair de la grande branche s'échappe par le trou M, et la petite branche demeure pleine d'air. Fermons alors M et N et ouvrons R, l'écoulement se produira et sera continu, pourvu que, la pression à Textrémité antérieure/? de la bulle soit toujours plus faible qu'à la partie postérieure /, quelle que soit la position de la bulle : 11 suffit évidemment que cette condition se trouve réalisée quand la bulle possède la plus grande longueur possible, c'està-dire quand son extrémité / est au sommet de la petite branche. La hauteur verticale du liquide de/? en R doit alors être supérieure à la hauteur de la petite branche ( * ).

Le siphon peut être employé à Tintérieur d'un liquide, par exemple pour transvaser du mercure d'un vase A supérieur dans un vase B, au sein d'une cuve à eau. Il suffit, pour que l'écoulement se produise, que la densité D du liquide à transvaser soit supérieure à la densité d du Huide ambiant. Soient,

( ' ) Soient a la longueur de la petite branche supposée Terticale; b la longueur de la grande branche ; a l'angle qu'elle fait arec laTcrticale; U la pression atmosphérique, éraluée en colonne du liquide.

La masse d'air qui occupait la longueur a sous la pression H aura sa Ion-

en effet, P et P' les pressions qui s'exercent aux surfaces de séparation A et B, h la différence des deux niveaux. La pression iransmise de bas en haut à la tranche mn, au niveau du vase A, est P: la pression Iransmise de haut en bas est p--AD = P-A(D-rf),qui sera plus faible, pourvu que

Si celte condition n'était pas

remplie, le siphon fonctionnerait en sens inverse. On peut

s'en convaincre en réunissant

par un siphon deux vessies

l'ontenani de l'eau et plongeant

lout le système dans une cuve

) mercure. On fait souvent

respérience à l'aide du pélrole dans une cuve à eau, et l'on

ri'niplace les vessies par deux flacons bouches A et B {^îg*. i47 ). 1 l'inlérieur desquels la pression du liquide ambiant est transmise à l'aide des lubes recourbés p et (f. On amorce le siphon en aspirant par le tube e, muni d'un robinet que l'on ferme eiisnlte ei l'on voit le vase B se remplir d'eau, tandis que le pé-

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APPAREILS DIVERS

irole en excès dans A s'écoule par le lube p ei vient flotter à la surface de la cuve.

I. — Beaucoup d'autres machines sont fondées sur les mêmes principes. Nous donnerons seulement la description de la trompe.

On appelle ainsi une machine soufflante qui peut aussi être * disposée de manière à produire le vide. L^fig. i48 donne le

détail de la partie supérieure de l'instrument. A représente la botte à air aspiré; l'air y est amené par le tube B. L'eau arrive dans la boîte à eau C au moyen du tube D, puis va couler autour de l'ouverture a du cône ba, en entraînant dans son mouvement l'air de la boîte A. On a donc un mélange d'air et d'eau qui parcourt constamment le tube vertical be.

Ce mélange arrive dans le réservoir inférieur LN, où s'opère la séparation. L'air se loge dans le haut du réservoir et y prend une pression supérieure à la pression atmosphérique. L'eau employée s'écoule par le tube NPQ. Le tube K sert à l'écoulement du gaz, qui se fait avec une très-grande régularité.

Si l'orifice K est fermé, l'air s'accumule dans le réservoir et la pression augmente. On peut, au contraire, se servir de la trompe comme machine pneumatique ; il suffit de mettre le récipient en communication avec le tube B. On peut remplacer Teau par le mercure. La hauteur de l'appareil est, par suite, considérablement diminuée, et il est possible d'opérer sur des gaz parfaitement secs. C'est alors la machine de Sprengel (*), avec laquelle on peut faire le vide à moins de -^ de millimètre.

(*} Spkkmcil, Journal of chemteal SocieCj', a* série, t. III, et Jnn. de Pogg,i t. CXXIX, p. 564.

DU PRBUIER FASCICULE DU TOME PRBMIBR.

Pi

bncltm diflénats dea mèttiodes expérimentales et des méthodes ■tiques

Expérience 3

is physiques. Leur utilité 5

Ibéories mathématiques 6

Objet de la Physique. Distinction de la Physique et de la Chimie. .

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