LEÇON TRENTIÈME

(Mardi, 26 Février 1828.)

HYGROMETRES.

Nous n’avons présenté dans la dernière séance que des méthodes d’observation relativement à l’hygrométrie; nous allons nous occuper aujourd’hui des divers instrumens qui peuvent indiquer à la simple inspection la quantité d’humidité qui est contenue dans î’air.

Pour cela il s’agit de rechercher parmi lès diverses substances connues celles qui sont les plus propres pour indiquer la quantité d’humidité contenue dans l’air. Toutes les substances, sans aucune exception, prennent des quantités variables d’humidité en raison de leur affinité propre avec l’eau, et ces substances ont ce qu’on appelle un état hygrométrique particulier. Ainsi prenons pour exemple un morceau de bois, parce que c’est là où nous trouvons le phénomène le mieux marqué, et plaçons-le dans un air parfaitement humide, comme dans une cave dont les murs soient tout-à-fait mouillés. Ce morceau de bois prendra une certaine quantité d’humidité, ce qui se manifestera par le gonflement, par le. travail du bois. Si maintenant l’air perd une portion de l’humidité qu’il contient, le même morceau de bois perdra aussi une certaine quantité de l’humidité qu’il avait prise; de manière qu’il s’établisse une espèce d’équilibre entre l’affinité du bois pour l’eau et en même temps, je ne dirai pas l’affinité de l’air pour l’eau, parce que nous n’en admettons pas, mais l’état hygrométrique propre de l’air. Enfin, si nous supposons que l’air soit complètement sec le bois deviendra aussi complètement sec, mais il lui faudra, pour se dessécher, plus ou moins de temps, en raison du volume sur lequel on opère.

Ce qui a lieu pour le bois et le papier d’une manière très

marquée, a également lieu pour les substances de nature animale, telles que les membranes. Si l’on expose une lanière ou une vessie à l’humidité, ces substances vont s’en pénétrer et augmenter dans toutes les dimensions. Tout le monde sait que si l’on veut tendre parfaitement un morceau de peau, il suffit de la prendre humide, et de la fixer dans cet état à des points fixes; si ensuite on laisse sécher cette peau, elle se retire sur elle-même et se trouve tendue.

Ces effets hygrométriques, qui sont siévidens pour les substances végétales et animales, ont aussi lieu, mais à des degrés plus faibles, pour les substances minérales. Ainsi les poussières augmentent de poids lorsqu’elles sont exposées à un air humide, mais d’une manière moins sensible que les substances organiques dont nous venons de parler. Les pierres les plus dures s’imprègnent aussi d’humidité ; mais comme ces substances sont compactes, l’effet hygrométrique se borne à la surface. 11 en est de même pour tous les métaux et pour le verre. Un morceau de verre, placé dans de l’air saturé d’humidité, se couvre d’une couche d’humidité imperceptible à la vue, mais qu’on rend sensible au moyen de la balance, en pesant successivement une lame de verre dans un air sec et dans un air humide , et en ayant soin de faire toutes les corrections convenables, de ramener, par exemple, la pression barométrique à être la même.

En général, toutes les substances ont un état hygrométrique particulier, qui varie avec l’état hygrométrique de Tair dans lequel elles sont exposées.

Yoyons parmi les substances qui sont ainsi sensibles à l’humidité, celle à laquelle nous devrons donner la préférence. Nous avons vu que le> substances inorganiques ne se prêtent pas, au moins intérieurement, à absorber l’humidité; l’effet se borne à la surface , et il faudrait alors des balances d’une extrême sensibilité pour pouvoir apprécier la quantité d’humidité que ces substances absorbent. Ce motif nous engage à les rejeter.

IJ reste les substances organiques, soit de nature végétale , soit de nature animale. Les substances animales , comme les membranes , s’allongent beaucoup par l’humidité ; mais l’observation et même la simple réflexion nous feront bientôt reconnaître que ces substances ne peuvent servir.

L’hygromètre doit être formé avec une matière qui jouisse de l’inaltérabilité jusqu’à un très haut degré, dans un air parfaitement humide; or il y a bien peu de substances de nature animale qui soient sensibles à l’humidité, et qui en

même temps ne s’altèrent pas. Si on met une membrane dans une cave, au bout d’un certain temps elle perd tout son ressort, et même elle finit par entrer en putréfaction. On a employé pour la construction des hygromètres, la vessie des poissons et des petits animaux comme les rats, les souris; de tels hygromètres ne sont plus d’accord au bout de très peu de temps. Par conséquent, comme il s’agit d’instrumens extrêmement exacts , nous rejeterons complètement toutes ces substances.

Cependant, parmi les substances animales, il en est qui ne s’altèrent pas, ou au moins qui s’altèrent beaucoup plus difficilement que celles dont nous venons de parler; ce sont les 'cheveux et les crins qui peuvent rester long-temps exposés à l’air, et conserver leur ressort. D’un autre côté les cheveux, en raison de leur petite masse, sont susceptibles de prendre facilement les variations d’humidité, ce qui est une chose extrêmement importante; car l’état hygrométrique pouvant varier d’un instant à l’autre, si nous prenions des substances très massives, ces substances, avant qu’elles eussent pris l’état hygrométrique du moment, seraient exposées à un nouvel état hygrométrique , de telle sorte qu’elles n’annonceraient jamais le véritable état hygrométrique de l’air. La matière la plus propre à former un hygromètre est celle qui en quelques minutes prend l’état hygrométrique; c’est pour cela que les cheveux présentent un grand avantage.

Il est encore une autre substance de nature animale, très propre à faire des hygromètres; c’est la baleine, non pas en la prenant en masse, non pas même en en prenant des fdamens, mais en employant des rubans qu’on détache dans le sens perpendiculaire aux fibres : c’est avec cette substance très sensible à l’humidité, que Deluc a formé son hygromètre.

Parmi les substances végétales nous n’en avons aucune qui puisse remplacer le cheveu ou la baleine. Le papier est composé de petits filamens juxtaposés, et qui ayant éprouvé une extension, ne reviennent jamais à leur premier état, quand ils en sont une fois sortis.

On pourrait se servir du bois qui est une substance organique, en prenant des copeaux extrêmement minces, non pas enlevés dans le sens longitudinal, mais perpendiculairement auxfibres, comme pour la baleine. Mais le bois employé ainsi en rubans minces, ne présente pas la même solidité que les cheveux ou la baleine.

Relativement à la propriété de s’allonger, il est à remar-

quer que les -substances composées défibrés parallèles, aggïu tinées les unes aux autres , quand on les expose à l’humidité, changent très peu dans le sens de la longueur; tandis que le changement qu’elles éprouvent dans le sens perpendiculaire aux fibres est très grand. Ainsi quand l’humidité pénètre le bois, elle se loge partout entre les milliers de fibres dont se compose un morceau de bois même assez petit, et les écarte ; mais elle pénètre beaucoup moins dans les molécules ligneuses ; de manière que l’allongement de la fibre est à peine sensible. C’est un fait général que les filamens s’allongent très peu. Ainsi on se sert quelquefois de cordes pour faire des instrumens hygrométriques grossiers. Ces cordes sont composées de divers filamens qui sont roulés; lorsque ces cordes s’imprègnent d’humidité, il n’y a pas d’allongement dans les fibres proprement dites; mais voilà ce qui arrive: la corde a été formée en tordant un certain nombre de fils, ce qui a exigé une certaine force. Si cette corde vient ensuite à être exposée à l’humidité, cette humidité se loge entre les fils, et augmente par conséquent le diamètre de la corde, et comme une corde plus grosse exigé pour se tordre plus de force qu’une corde plus mince, il en résulte que si on suppose que la force qui l’avait tordue reste constante, plus le diamètre de la corde augmente par l’effet de l’humidité, plus cette corde doit se dérouler. Si ensuite l’air redevient sec, la corde se tord et revient à son premier état où même le dépasse, si elle est exposée à une humidité moindre que celle sous laquelle elle a été formée.

De ce qui vient d’être dit, il est naturel de conclure par analogie, que si le cheveu était une fibre, sa dilatation devrait être très peu de chose dans le sens de la longueur. Quoique le microscope le plus grossissant ne puisse pas faire apercevoir les élémens dont le cheveu est composé ? il y a une expérience très simple qui semble donner quelque jour sur sa composition. Si l’on prend un cheveu et qu’on le fasse glisser entre les doigts, le cheveu ira toujours de la racine vers la pointe, de manière que la racine fuit et que c’est la pointe qui se rapproche des doigts : ce qui conduit à penser que le cheveu est composé d’une série de petits cônes. Un phénomène analogue a lieu pour un épi de blé.

Lors donc qu’on soumet un cheveu à l’action de l’humidité, l’humidité se loge dans tous ces petits cônes, les fait sortir, et produit par conséquent un certain allongement.

Après avoir jeté ce coup d’œil général sur les diverses substances et sur la manière dont elles se dilatent par l’action de

Fhimiiditc, nous allons nous occuper plus particulièrement de la construction d’un hygromètre avec le cheveu. C’est à Saussure, célèbre physicien qui a , pour ainsi dire, posé les premiers fondemens de L’hygrométrie, que l’on doit le premier hygromètre construit avec un cheveu.

On ne peut se servir du cheveu qu’après lui avoir fait subir quelques opérations. Dans son état ordinaire le cheveu est enveloppé d’une matière grasse qui l’empêche de prendre , par l’action de l’humidité , tout l’allongement qu’il pourrait prendre, s’il n’avait pas cette espèce d’onctuosité. En effet cette matière grasse qui enveloppe les cheveux ne les rend pas toutà-fait insensibles à l’humidité, puisqu’on peut remarquer que par un temps humide les cheveux perdent tout leur ressort. Dans leur état ordinaire, les cheveux ne se dilatent que d’environ un demi-centième de leur longueur, en passant de la sécheresse extrême à l’humidité extrême ; c’est-à-dire que 200 parties donneront 201. Mais quand les cheveux ont été dépouillés de la matière grasse, iis se dilatent quatre fois plus, c’est-à-dire que 5o parties deviendront 5i , en passant de même de la sécheresse extrême à l’humidité extrême.

Saussure a indiqué les matières qu’on devait employer pour dégraisser les cheveux et la manière dont cette opération devait être faite. On met dix grammes de carbonate de soude à l’état cristallisé dans un kilogramme d’eau , c’est-à-dire que

1 ’alcaîi entre pour un centième seulement dans le mélange. On a ainsi une matière très peu alcaline, qui par conséquent ne peut attaquer la substance des cheveux. On prend les cheveux dans leur état naturel , en ayant soin qu’ils proviennent d’une tête saine autant que possible , et on les met dans un petit sac d’étoffe pour qu’ils ne se mêlent pas. On fait ensuite bouillir ces cheveux pendant une demi-heure dans une eau préparée comme nous venons de le voir. La matière grasse se dissout, on retire les cheveux et on les Save à grande eau pour enlever la matière alcaline. Ces cheveux ainsi préparés peuvent être conservés pendant un très grand nombre d’années, et servir à remplacer les cheveux qui sont sur les instrumens et qui viennent à se casser ou à se déranger.

Nous avons vu que les cheveux, ainsi dépouillés de leur onctuosité, se dilataient d’un cinquantième de leur longueur. Cela est encore fort peu de chose, car, en supposant un cheveu long de 100 millimètres, l’allongement ne serait que de

2 millimètres , et il faut remarquer que c’est depuis la sécheresse extrême jusqu’à l’humidité extrême. Or il faut que notre instrument puisse indiquer des variations intermédiaires, et,

par conséquent, qu’on puisse apprécier des fractions de millimètres, Il faut donc trouver les moyens de rendre des variations de longueur si faibles très sensibles , et voici comment Saussure avait résolu la question. Il suspendait le cheveu par son extrémité supérieure, et il le tenait tendu au moyen d’un poids attaché à sa partie inférieure. Car la première condition à remplir était que le cheveu fût parfaitement tendu, et , par conséquent, il fallait le charger d’un poids ou le faire tirer par un ressort. Mais les ressorts les plus faibles sont toujours trop forts pour le cheveu. Saussure a trouvé qu’un poids de i5 à 16 centigrammes suffisait pour tendre parfaitement le cheveu , sans néanmoins le tourmenter ni le tirailler. Car c’est une seconde condition à remplir que le cheveu, toujours tendu par le poids, puisse se retirer facilement lorsqu’il se desséchera , et s’allonger lorsqu’il s’imprégnera d’humidité. Or, si vous preniez un gramme, par exemple, au lieu de 16 centigrammes, le cheveu pourrait bien le porter, mais il serait tiraillé, il perdrait toute sa force de ressort, et ne pourrait revenir à son premier état.

Il s’agit maintenant de mesurer les variations d’allongement du cheveu. Pour cela, nous pouvons supposer, fig. 1, que Se petit cylindre de métal qui forme le poids servant à tendre le cheveu, porte un cercle très mince, correspondant à un trait tracé sur une plaque. En allant à l’humidité extrême, le cercle descendra, par exemple, de 2 millimètres au-dessous du trait, et, en allant à la sécheresse extrême, il remontera de 2 millimètres au-dessus du même trait. En adaptant un vernier à l’appareil, on parviendrait à mesurer assez exactement la quantité dont le cercle s’éloignerait ou se rapprocherait du trait. Saussure se servait pour mesurer les variations d’allongement du cheveu d’un mode qui a l’avantage de rendre ces variations beaucoup plus sensibles, et c’est ce qui fait que l’instrument de Saussure est celui qu’on adopte généralement.

Nous avons dit que le cheveu s’allongeait d’un 5oe de sa longueur. Si on prenait un cheveu de 200 millimètres, l’allongement serait de 4 millimètres. Imaginez une petite poulie, très mince, dont le développement soit égal à 4 millimètres. Vous concevez très bien que, si l’extrémité du cheveu s’enroule sur la poulie , en passant de la sécheresse extrême à l’humidité extrême, la petite poulie fera une révolution entière, et parcourra, par conséquent, 56o degrés. Si , au lieu de prendre une circonférence semblable , nous en prenons une quatre fois plus grande, il est évident qu’au lie»

de décrire une circonférence entière, la poulie n’en décrira plus que le quart. C’est sur cette dernière dimension qu’on construit les poulies des hygromètres.

Le cheveu tendu touche seulement la poulie qui porte sur un axe extrêmement mobile , fig. 2. Pour plus de simplicité , nous supposerons qu’il s’enroule sur cette poulie. Cette poulie porte une aiguille qui tourne autour d’un cadran. Si nous exposons l’appareil à l’humidité extrême, l’aiguille viendra s’arrêter en un certain point sur le cadran. En portant ensuite l’appareil à la sécheresse extrême, l’aiguille viendra en un autre point. On peut rendre les variations plus sensibles en faisant l’aiguille de plus en plus longue.

Tel est le principe sur lequel est construit l’hygromètre de Saussure. Nous n’entrerons pas dans les détails de l’hygromètre, de la manière dont le cheveu est suspendu , de la manière dont il s’enroule sur la poulie. Je n’ai voulu que vous faire comprendre en général ce que c’est que l’hygromètre.

Il s’agit de graduer l’instrument, et voici comment on y parvient. Il faut avoir le point de sécheresse extrême, que nous appellerons zéro, et le point d’humidité extrême, que nous appellerons 100. Le point d’humidité extrême s’obtient avec une très grande facilité. Il suffit d’avoir une cloche ou récipient , fig. 5 , dans laquelle on met de l’eau que l’on agite pour que les parois intérieures se mouillent parfaitement. O11 accroche l’instrument dans la partie supérieure de la cloche , et on retourne cette cloche dans un bain d’eau. L’air qui se trouve sous le récipient est complètement saturé d’humidité ; le cheveu, placé au milieu de cet air, prend de l’humidité à la couche qui le touche , cette couche s’en va , et il en revient une autre qui communique au cheveu une nouvelle quantité d’humidité, et ainsi de suite, jusqu’à ce que l’état hygrométrique du cheveu soit en équilibre avec l’état hygrométrique de l’air, ce qui exige une demi-heure ou une heure au plus. On attend que l’aiguille soit parfaitement stationnaire, et alors on marque le point où elle s’est arrêtée et on appelle ce point 100. Comme l’opération se fait sous la cloche, et qu’il est, par conséquent, impossible de marquer immédiatement le point de station de l’aiguille, on fait à l’avance vers l’endroit du cadran où l’aiguille doit venir se fixer à l’humidité extrême , des divisions très rapprochées avec des nombres correspondans. De cette manière on reconnaît facilement, après qu’on a enlevé la cloche , le point où l’aiguille s’est arrêtée : c’est, par exemple, la troisième division, on appelle eette division cent .

On remarque que quand les cheveux sont très bien préparés, ils vont graduellement jusqu’à l’humidité extrême et s’y maintiennent. Mais il y a des cheveux qu’on appelle rétrogrades, qui dépassent ce point d’humidité extrême et ensuite reviennent fixement au nombre 100. Il faut éviter, autant que possible, d’employer de tels cheveux.

Il s’agit ensuite d’avoir le second point, celui de sécheresse extrême. Pour cela on emploie une même méthode, mais on peut se servir de diverses substances également propres à dessécher l’air; telles que la chaux vive, le chlorure de calcium, l’acide sulfurique concentré. Cependant le chlorure de calcium n’enlève pas les dernières parcelles d’humidité, et il vaut mieux ne pas s’en servir, lorsqu’on veut avoir de l’air extrêmement sec. Quand on emploie de l’acide sulfurique , il faut avoir soin de le faire bien bouillir avant de s’en servir, afin que s’il s’y trouve de l’acide sulfureux, il soit chassé par la chaleur: autrement cet acide pourrait se dégager et venir attaquer la substance du cheveu. On peut encore se servir de carbonate de potasse , qu’on obtient en calcinant deux parties de tartre avec une de nitre , sur une plaque de tôle chauffée au rouge. Ce carbonate est extrêmement avide d’humidité. On place une plaque ainsi carbonatée sous le récipient, et on l’y maintient verticalement afin qu’elle présente à l’air une plus grande surface.

Au moyen des diverses substances dont je viens de parler, vous aurez de l’air complètement dépouillé de son humidité, et vous obtiendrez le même point de sécheresse. Ce point, vous l’appellerez zéro.

Il faut remarquer que le cheveu exige un temps beaucoup plus considérable pour arriver au point de sécheresse extrême que pour arriver au point d’humidité extrême, parce que le cheveu ne donne son humidité que très lentement. Ainsi il ne fautqu’une heure pour que l’aiguille de l’hygromètreparvienne an point 100, il en faut vingt-quatre pour qu’elle arrive au point zéro. Jusqu’à 3o° l’aiguille marche avec une grande rapidité vers la sécheresse ; mais arrivée à 3o°, elle commence à se ralentir constamment, et, enfin, les dernières portions d’humidité sont très difficiles à arracher.

Il y a un moyen de reconnaître si l’humidité a été entièrement enlevée, c’est de porter le récipient auprès du feu. Si l’air du récipient n’est pas parfaitement sec, il va se dessécher en s’échauffant, et par conséquent le cheveu va marcher vers la sécheresse. Au contraire, si l’air est parfaitement sec, le cheveu va marcher vers l'humidité, parce qu’alors, il n’est

plus sensible qu’à l’action de la chaleur, qui a pour effet de dilater les cheveux, comme elle dilate tous les autres corps.

Quand on a ainsi déterminé le point zéro et le point cenl\ on divise l’espace intermédiaire en cent parties égales , et on a ce qu’on appelle les degrés de l’hygromètre.

On a voulu faire des hygromètres avec un cadran complet, mais on y a renoncé, par la difficulté d’avoir un tour complet fait par le cheveu. Deux cheveux 11e se ressemblent pas parfaitement, de sorte qu’il fallait connaître l’allongement du cheveu pour calculer le diamètre de la poulie ; cela est presque physiquement impossible : ainsi l’on avait un nombre de degrés tantôt au-dessus, tantôt au-dessous de 36o. Il vaut donc mieux se servir du premier hygromètre , qui a d’ailleurs le grand avantage d’avoir une division centésimale, beaucoup plus simple pour le9 calculs que la division en 56o degrés.

L’hygromètre à simple cheveu est, comme vous le sentez, d’un transport difficile; il peut se déranger facilement, le cheveu peut être tiraillé. On a cherché à construire des hygromètres laeaucoup plus solides, et pour cela on a imaginé de mettre plusieurs cheveux ensemble , non pas en les réunissant comme pour former une corde , mais en les associant de la manière suivante : je suppose qu’on veuille faire un hygromètre à deux cheveux. On a, fig. 5 , un petit levier semblable au fléau d’une balance , et très mobile sur son axe. On prend deux cheveux qui doivent provenir de la même tête , et on en fixe un à chacune des extrémités du levier, terminé de chaque côté par une pince destinée à serrer le cheveu. Il n’y aurait nul inconvénient à mettre les deux cheveux au même point fixe , s’ils étaient également dilatables. Mais il est très rare de trouver deux cheveux qui jouissent, exactement au même degré, de la propriété de se dilater par l’action de l’humidité; par conséquent, à cause de cette inégalité de dilatation , il arriverait nécessairement que le moins dilatable supporterait seul tout le poids, il se tiraillerait, et l’instrument ne vaudrait absolument rien. Mais au moyen du levier mobile, si l’un des cheveux est moins dilatable, le levier, au lieu de rester horizontal, devient incliné. De cette manière les deux cheveux exercent toujours un effort égal sur le levier, et ne se contrarient jamais.

On peut faire des hygromètres à quatre, à huit, à seize cheveux, mais il est inutile d’aller au-delà de quatre. Pour faire un hygromètre à quatre cheveux , on a deux petits leviers qu’on attache à chaque extrémité d’un levier semblable à celui dont nous venons de parler, ainsi que le représentela fig. 6,

On fixe ensuite aux extrémités des deux petits leviers , ies cheveux qui viennent se réunir sur la poulie. En employant quatre cheveux, il faut un poids plus considérable pour les tendre, et on peut alors employer un ressort qui, comme Saussure l’avait remarqué, eût été trop fort pour un seul cheveu. L’emploi du ressort rend l’instrument plus commode et plus portatif, en ce qu’on peut alors le renverser sans aucun danger qu’il se dérange.

On a cet avantage, avec l’hygromètre à quatre cheveux, d’avoir un résultat moyen entre ceux qui seraient donnés par quatre hygromètres à un cheveu.

L’hygromètre de Deluc ne diffère de celui de Saussure que par la substance hygrométrique. Deluc a employé une bande de baleine au lieu d’un cheveu. On détache ces bandes de baleine au moyen d’un rabot qui coupe très bien, de manière à ne pas déchirer la baleine. Après avoir enlevé de petites bandes très minces , on les coupe avec des ciseaux pour avoir des lanières auxquelles on donne environ un demi-millimètre de largeur. Ces petites lanières sont très solides, c’est comme si on avaitplusieurs cheveux collés l’un contre l’autre au moyen d’un mastic. Lorsqu’on ne peut avoir des lanières assez longues d’une seule pièce , on les colle à la suite les unes des autres. Dans ce cas la dilatation n’a pas lieu dans l’endroit de la réunion ; mais elle a lieu dans le reste de la lanière, comme si elle n’était formée que d’un seul morceau.

Tel est le principe de l’hygromètre de Deluc; il se gradue de la même manière que celui de Saussure. Cependant Deluc, pour obtenir le point d’humidité extrême, plongeait son hygromètre dans l’eau. Mais ce procédé ne vaut rien ; parce que l’hygromètre n’est pas destiné à être plongé dans l’eau , mais seulement dans l’air humide.

L’instrument de Deluc est plus petit que celui de Saussure; ce n’est pas la lanière elle-même qu’on fait porter sur la poulie, mais un petit fil qu’on attache à l’extrémité de la lanière. L’hygromètre porte un thermomètre qui fait connaître en même temps la température.

Les hygromètres de Saussure et de Deluc s’accordent aux points extrêmes, cela doit être, en effet. Mais ils ne sont pas d’accord dans les divisions intermédiaires. Ainsi près de l’humidité extrême, les variations, dans l’hygromètre de Saussure, sont moindres que dans l’hygromètre de Deluc, et le contraire a lieu vers la sécheresse extrême. En général, des hygromètres faits avec telles ou telles substances, gradués de la même manière en prenant les deux points extrê-

mes , ne seront jamais d’accord dans les points intermédiaires 5 parce que chaque substance étant différemment sensible à l’humidité, il en résulte une loi variable pour chacune. Il faut donc savoir interpréter le langage de chaque hygromètre, parce qu’il n’est pas le même que le langage d’un autre hygromètre que vous connaîtriez.

On fait aussi des hygromètres avec de l’ivoire, avec des tuyaux de plumes, matières qui sont très sensibles à l’humidité et ne se pourrissent pas. Cependant ces matieies qui sont épaisses ne peuvent donner que des instrumens paresseux qui ne donneront jamais le véritable état hygrométrique de l’air.

Pour faire un hygromètre avec un tuyau de plume, on soude ce tuyau de plume avec un tube de verre, fig. 7, qu on remplit de mercure , ce qui en fait une espèce de thermomètre. En plongeant le tuyau de plume dans l’humidité extrême, il augmente dans toutes ses dimensions, sa capacité devient plus grande, et par conséquent le mercure descend d’une certaine quantité dans le tube de verre. Nous marquons 100 à l’endroit où le mercure s’arrête. Quand nous irons a la sécheresse extrême, le tuyau de plume se contractera, et le mercure montera dans le tube, de la même manière qu il monte par l’action de la chaleur; nous marquons zéro à l’endroit où le mercure s’arrête ; et nous divisons en cent parties égales l’espace intermédiaire.

L’hygromètre construit avec de l’ivoire est absolument fondé sur le même principe que celui dont nous venons de parler. On a profité de la propriété qu’a l’ivoire d’augmenter de volume par l’action de l’humidité, et de diminuer de volume par la sécheresse. Pour faire un hygromètre avec de l’ivoire , fig. 8 , on remplace simplement le tuyau de plume par une boule d’ivoire creuse. Du reste la graduation est absolument la même.

On se sert encore, pour faire des hygromètres, de petites vessies de poisson ou de rat, qu'on remplit de mercure et auxquelles on adapte un tube de verre. Il y a une attention à avoir lorsqu’on veut se servir de pareils instrumens. Quand la sécheresse fait resserrer la vessie, le mercure s’élève, il en résulte que la vessie se trouve soumise à une pression d’autant plus considérable que la colonne est plus élevée; la vessie s’ouvre par conséquent de plus en plus, et l’instrument ne peut donner alors que de très mauvaises indications. On remédie à cet inconvénient en se servant d’ün tube de verre recourbé, fig. 9 : de cette manière on a une pression qui

reste constante quel que soit rallongement de la colonne de mercure. Néanmoins, je le répète , il faut rejeter ces instrumens qui se dérangent avec la plus grande facilité. J’ai fait l’expérience de les conserver quelque temps dans une cave, et ils n’ont jamais pu revenir à leur premier point.

Enfin il y a un instrument grossier dont on se sert pour connaître l’état hygrométrique dans les appartenons. Il consiste dans une corde à boyau composée de plusieurs filamens qu’on a roulés pendant qu’ils étaient dans un état d’humidité. Imaginons qu’on fixe une corde semblable, fig. 9, par Furie de ses extrémités. Si maintenant nous la portons à une humidité plus grande que celle sous laquelle elle a été formée , cette humidité, en pénétrant dans les fibres, roulées les unes sur les autres, dont la corde est composée , va faire gonfler cette corde, et meme la forcer à se raccourcir. Ce dernier phénomène est digne d’être remarqué, et il a des effets extrêmement curieux. Ce raccourcissement des cordes, par l’action de l’humidité, s’opère avec une puissance irrésistible, quand 011 emploie des cordes d’un fort diamètre.

Pour en revenir à l’emploi des cordes à boyau dans la construction des hygromètres , vous concevez que, puisque la corde augmente de diamètre, il faut une force plus grande pour la maintenir dans le même état de torsion où elle se trouve; or, comme cette force de torsion reste constante, il faut nécessairement, pour que la corde arrive à un état d’équilibre, qu’elle se détorde, en sorte que si vous attachez une aiguille à l’extrémité libre de la corde, cette aiguille pourra, en parcourant les divisions d’un cadran, indiquer les divers degrés d’humidité. Si l’on suppose que la sécheresse vienne, le diamètre de la corde diminue, il faut une force moindre pour tenir la corde tordue ; et, pour que l’équilibre s’établisse, il faut que la corde se retorde, et alors l’aiguille marchera en sens inverse. Tel est le principe sur lequel sont construits tous ces hygromètres d’appartement, qui sont plutôt des jouets d’enfans que des instrumens de physique.

On a tiré parti de l’effort presque irrésistible que fait une corde pour se raccourcir par l’effet de l’humidité. S’il s’agissait, par exemple, d’enlever un fardeau avec une corde, et qu’on n’eût pas à sa disposition une force assez grande , il suffirait de tendre la corde autant que possible, de la fixer dans cette position , et ensuite de la mouiller. La corde, ainsi mouillée, se gonflerait, se raccourcirait, et le fardeau serait soulevé. Cette application a été faite plusieurs fois, elle l’a été particulièrement à Home pour élever un obélisque.

On se sert aussi tic cet effet de l’humidité pénétrant les corps pour détacher les pierres meulières. On lait une rainure autour de la pierre qu’on veut enlever, et on enfonce dans cette rainure des coins de bois sec. Si l’on voulait détacher la pierre en faisant un effort considérable sur ces coins, on n’y parviendrait pas , le bois se briserait plutôt. Riais si l’on mouille ces coins de bois, ils se gonflent et exercent alors un effort assez grand pour soulever la pierre.

Venons maintenant à l’interprétation du langage de l’hyoromètre. Vous avez vu que nous avions divisé l’espace intermédiaire entre les deux points extrêmes de l’hygromètre en cent parties égales. Lorsque l’instrument marque dix degrés, la quantité d’eau que contient l’air sera-t-elle moitié de celle qu’il contient, lorsque l’instrument marque vingt degrés; en un mot, quel rapport y aura-t-il entre les degrés hygrométriques et la quantité d eau que 1 aii peut î enferme \ pour une température déterminée.

Je fais d’abord remarquer que je n’ai point parlé de la température , lorsque nous avons gradué notre instrument, et cela était inutile. En effet, les deux points extrêmes sont const-ans , que l’air soit à zéro , à 20 °, ou à 5o °.

Mais entre les points extrêmes, l’instrument ne se trouve plus d’accord, lorsque la température change. Supposons qu’il s’agisse de déterminer la marche de l’hygromètre pour une température donnée; par exemple de 10 . Â 10^, nous savons que la force élastique de la vapeur est de 9 millimètres 475. Imaginez maintenant que l’on ait de l’air contenant seulement le quart, la moitié, les trois quarts, en un mot des quantités déterminées d’humidité, relativement à la quantité totale que l’air peut renfermer. Pour cela, on peut concevoir qu’on prenne de l’air très humide, et qu’on le mêle avec un pareil volume d’air parfaitement sec; il est évident qu’on aura une tension de la vapeur moitié de celle qui existe dans l’air complètement humide. Je plonge l’hygromètre dans l’air, contenant ainsi des quantités variables d’humidité, et je l’y laisse un temps suffisant pour qu’il puisse prendre l’état hygrométrique de l’air. Alors je note d’un côté l’état de l’hygromètre et de l’autre la quantité de vapeur contenue dans l’air, en la comparant à la quantité totale qui se trouve dans l’air saturé d’humidité.

Mais ce moyen n’est pas facile, et il faut avoir recours a un autre procédé aussi exact, mais beaucoup plus facile, qui est fondé sur ce principe que l’eau pure et l’eau mêlée avec une quantité de sel plus ou moins grande, ou avec du chïo-

rure de calcium à densité variable, ou avec de l’alcide sulfurique plus ou moins délayé, donneront une vapeur dont la force élastique sera variable. Pour graduer l’hygromètre il suffira de le mettre successivement dans ces divers liquides. Il ne manque qu’une donnée , c’est d’avoir la tension de la vapeur; nous la prendrons au moyen des tubes barométriques dont nous avons parlé dans une des séances précédentes.

Ainsi nous avons pour la tension de la vapeur de l’eau pure 9 millim. 47^? tandis que pour une eau salée nous n’aurons qu’une tension égale à 7 millim. 191. En prenant une vingtaine de dissolutions, nous aurons d’une part la force élastique, et par conséquent la densité de chaque vapeur comparée à la vapeur d’eau pure , et en mettant l’hygromètre dans cette vapeur, nous aurons le degré de l’hygromètre correspondant à la tension de chaque vapeur.

Ainsi je suppose qu’on ait placé l’hygromètre dans une cloche en verre dont on recouvre les parois de sel marin , et que l’on ferme hermétiquement au moyen d’un disque auquel est suspendu l’hygromètre. L’hygromètre marquera, par exemple, 87% 4? dans l’eau salée fournissant une vapeur dont la tension est égale à 7, 191. Je suppose que dans l’eau pure dont la vapeur a une tension égale à 9, 175, l’hygromètre marque ioo°. j’appellerai 100 la force élastique de la vapeur d’eau pure, et j’exprimerai proportionnellement les forces élastiques des vapeurs formées par chaque liquide. Ainsi l’eau salée donnant une tension exprimée par 7, 191, je dirai: Si 9, 175 donnent 100, combien donneront 7, 191. Je trouverai pour le quatrième terme de la proportion 75,9. C’est-à-dire que quand l’hygromètre marquera 87, 4? il y aura dans l’air 75, 9 de vapeur, ou les trois-quarts de l’eau qu’il renferme, quand il est entièrement saturé.

C’est de cette manière qu’on forme une table donnant, à la température de io°, d’un côté les degrés de l’hygromètre, et de l’autre, la force élastique de la vapeur qui se trouve dans l’air. Nous verrions par l’inspection de cette table que les degrés de l’hygromètre ne sont nullement proportionnels à la quantité d’eau que l’air renferme. Ils suivent une loi particulière qui ne peut être donnée que par l’expérience.

IMPRIMERIE 1)E E. DUVERGER

KIIE DE VEUNEUIL , K. 4.

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