MESURE DE LA COMPRESSION ATMOSPHÉRIQUE

Gomme nous ne voyons pas l’air, nous ne pourrions nous mimer de suite une idee bien nette de la manière de déterimner son poids total. Nous entendons par poids total de 1 air le poids d une colonne qui irait depuis la surface de a terre jusqu au haut de l’atmosphère, et qui aurait pour base une base déterminée prise pour unité.

L’air pèse très peu, si on ne prend qu’une colonne de quelques métrés de hauteur; mais si nous considérons cette colonne prolongée jusqu’en haut de l’atmosphère son poids devient considérable. C’est la détermination de ce poids qui

tonne le problème que nous nous proposons de résoudre maintenant.

Au reste, nous devons concevoir que la masse entière de air qui porte le nom d’atmosphère repose sur tous les corps places a la surface de la terre; nous devons, dis-je , concevoir que cette masse d’air, s’étendant partout, enveloppe la terre entière, et qu elle est en équilibre, de manière qu’en déterminant la pression exercée dans un endroit, nous aurons la pression exercée en un endroit quelconque.

Pour nous faire une idée nette de cette pression, nous allons supposer que nous avons à déterminer la pression non pas de l air, mais d une colonne d’eau qui serait dans un réservoir* ces deux circonstances sont absolument les mêmes. §i vous vous représentez un réservoir ou un vase rempli d’eau, les corps qui sont placés au fond de ce réservoir sont pressés par toute leau qui est immédiatement au-dessus d’eux, c’est-àdire par toute la colonne liquide qui vadepuisjl’endroit où sont les corps jusqu a a surface de l’eau. De même les corps places a la surface de la terre sont pressés par tout l’air qui va uepuis cette surface jusqu’au haut de l’atmosphère.

Nous avons toutes les idées nécessaires pour déterminer la pression d une colonne liquide; car, dans les séances précédentes, nous avons dit que si on a une colonne liquide ren-

fermée dans un tube supposé cylindrique , cette colonne liquide exerce sur la base une pression qui est expnmee par e poids de cette colonne, c’est-à-dire, qui est représentée par la

surface de la base multipliée par la hauteur.

Nous avons vu , et nous le rappellerons dans cette séance, que si nous avons un réservoir, fig. 5, 7e leçon, au onc u quel il Y ait du mercure , qu’ensuite on fasse plonger dans ce mercure un tube ouvert par le bas, puis qu’on verse de 1 eau tout autour de ce tube, alors le mercure s’élève d une cer taine quantité qui fait justement équilibre à la pression de toute la colonne d’eau qui est immédiatement au-dessus du mercure; de sorte que nous pouvons, sans mesurer cette colonne, déterminer réellement sa hauteur : il suffit pour cela de nous rappeler que lorsqu’on a des liquides de densite di terente, les colonnes qui se font équilibre sont en raison inverse de leur densité. Or, comme nous savons que le mercure est treize fois et demie plus dense que l’eau, nous en conclurons qu’une colonne de mercure doit faire équilibré a une colonne d’eau qui serait treize fois et demie plus elevee. Ainsi vous voyez qu’étant placés au fond de ce réservoir, si nous pouvons mesurer la colonne de mercure , laquelle fera nécessairement équilibre au poids de toute la colonne d eau , nous pourrons déduire facilement de la mesure de cette colonne

celle de la colonne d’eau.

Maintenant, imaginons qu’on ait un réservoir de meicu e absolument pareil à celui de l’expérience precedente , et supposons un tube plongeant dans le mercure et s devant jusqu’au haut de l’atmosphère, de manière que 1 air ne puisse y entrer * alors l’atmosphère qui pèse autour du tube lait absolument ce que faisait l’eau tout à l’heure; elle exerce une pression qui détermine le mercure à s’élever d’une certaine quantité dans le tube. Il est évident que la colonne de mercure ainsi soulevée fait équilibre au poids d’une colonne d air qui va depuis la surface du mercure jusqu’au haut de 1 atmos-

plNohs ne pouvons faire cette expérience, mais comme nous savons rque le mercure ne s’élèvera dans le tube qu’a une certaine hauteur, nous pouvons supprimer toute la partie du tube dans lequel le mercure ne aoit pas s elever. Ainsi , je prends un tube fermé par un bout ; je le remplis de mercure; je mets mon doigt dessus, et je le renverse dans cet état; le mercure, comme corps pesant, ten a tomber, et il exerce sur mon doigt une pression qm est considérable.

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Si maintenant je plonge l’extrémité de ce tube dans du mercure, et que j’ôte mon doigt, le mercure tombe d’une certaine quantité, mais il ne va pas jusqu’en bas, et il reste un espace où il n’y a plus d’air, et où il y a ce qu’on appelle le vide. De ce que la colonne de mercure est pesante, et que cependant elle ne tombe pas, j’en conclus qu’elle est soutenue par les pressions extérieures de quelque chose. Ce que*!1 que chose ne peut être que la pression de l’air; cet air, il faut le concevoir environnant le tube de toutes parts; car si vous conceviez un espace vide, l’air s’y précipiterait aussitôt, en vertu de l’action de la pesanteur qui agit sur lui. De plus, en vertu de sa grande mobilité, il faut que l’air soit uniformément répandu dans une couche horizontale, et qu’il exerce des pressions qui se transmettent dans tous les sens, de haut en bas et de bas en haut. Ce sont ces pressions exercées de bas en haut qui soutiennent le mercure.

Les deux expériences sont absolument les mêmes ; il n’y a que cette différence que, dans la première, nous voyons l’eau qui presse, tandis que, dans l’autre, nous ne voyons pas l’air.

Avant que Torieelli eût ainsi calculé la pression de l’air, on savait que l’eau pouvait s’élever à une hauteur de 02 pieds, dans les pompes aspirantes , dont on se servait depuis un temps immémorial; et, pour expliquer ce phénomène, on avait dit que la nature avait horreur du vide; mais on remarqua que l’eau ne s’éle vait jamais au-delà de 5a pieds : alors il fallut en conclure que la nature n’avait horreur du vide que jusqu’à 5a pieds. Torieelli, en réfléchissant sur ce fait et en faisant attention que l’air était un corps pesant, ce qui avait été démontré par Galilée, pensa que si, comme il le soupçonnait , l’eau ne s’élevait dans les pompes que par les pressions extérieures de l’air, le mercure, treize fois plus pesant que l’eau,* ne devait s’élever que d’une hauteur treize fois plus petite. 11 lit l’expérience, et il eut la satisfaction de voir qu’en effet le mercure s’était arrêté à une hauteur treize fois plus petite que la hauteur à laquelle l’eau s’élevait dans les pompes.