CHANGEMENT D'ÉTAT DES. COKP.S

Il Y R O M K T K 1 K

■428. Bat de» hygromètre*. — L'atmosphère renferme toujours de la vapeur aqueuse. Il suffit d’abandonner, au contact de l’air, un sel déliquescent quelconque, le chlorure de calcium, le earbonate de potasse, pour en avoir une preuve évidente. Par l'augmentation de poids de la substance, et sa liquéfaction ultérieure, on est averti de la présence constante d’une certaine dose d'humidité dans l’atmosphère. La proportion de vapeur d’eau dans l’air est d’ailleurs très-variable dans le même lieu ; le plus souvent elle est insuffisante pour produire la saturation; elle dépend de la température, de la direction du vent, etc. On nomme hygromètres les instruments, qui permettent de déterminer le rapport qui existe entre la force élastique actuelle de la vapeur d’eau dans l’air et la force élastique maxiraa qu'aurait cette vapeur, si l’air en était saturé à la même température. C’est ce rapport qu’on a nommé état hygrométrique de l’air ou fraction de saturation. La connaissance de ce rapport e et de la température t permetde calculer immédiatement, la force éla-Tique actuelle f de la vapeur d’eau dans l’atmosphère. 11 suffira, en effet, de chercher dans les tables (383) la tension maxima de la vapeur d’eau F à la température t ; et le produit Fr représentera la valeur de f.

A29. De même, quand on aura f, il sera facile de calculer quel est le poids p d’humidité contenu dans un mètre cube d’air. La question se trouvera ramenée dans ce cas à déterminer le poids d’un mètre cube de vapeur dont la force élastique est f la température / et la densité 0,622, La solution de cette question a été donnée (392) où l’on a trouvé pour le poids y d’un litre^de vapeur dans les conditions précédentes :

f 0,622 y = Ur,293 X

Le poids p d’un mètre cube de vapeur sera donc

1 xu ,293 X - X

! + af — 9Ï5 (l + at) *

f devra être exprimé en millimètres.

•430. Trot» méthode» hygrométrique». — En somme, trois méthodes générales se présentent pour résoudre la question fondamentale de l’hygromètre : Ou bien obtenir p directement : la méthode chimique donne cette première solution. Ou bien arriver à la détermination immédiate de f: ce but sera atteint par l’emploi des hygromètres de condensation. Ou bien, enfin déduire e des indications de l'instrument : ce sont les hygromètres

d’absorption et en particulier l'hygromètre à cheveu de de Saussure, qui permettront d’obtenir cette troisième solution.

431 . iijuromcircù cheveu «le de Nnuuin. — En général, les matières filamenteuses, 'qui dérivent de la peau chez les animaux, telles que les cheveux, les plumes, etc., possèdent la propriété de s’allonger, en absorbant une partie de l'bumidité de l’atmosphère. Le cheveu, en particulier, peu sensible aux changements de température, éprouve des variations très-notables dans sa longueur, quand l’état hygrométrique de l’air, qui l'entoure, -vient à changer. Tel est le principe utilisé par de Saussure, dans la construction de l’hygromètre qui porte son nom.

432. Construction «le l ' h j grume t rr . — Le cheveu doit d’abord être débarrassé de la matière grasse, qui l’imprègne habituellement et qui s’opposerait, en partie, à l'absorption de la vapeur d’eau. Saussure employait, pour ce dégraissage préalable, une dissolution de carbonate de soude. Mais, les liqueurs alcalines pouvant altérer une substance organique aussi délicate, on préfère aujourd’hui se servir d’éther sulfurique, dans lequel le cheveu demeure immergé pendant plusieurs heures. Cette opération faite, le cheveu est attaché par une de ses extrémités à une pince P (/?</. 100): puis, il s'enroule sur la gorge d’une poulie P" et supporte à son autre extrémité un petit contre-poids B, de 0,r.2 environ, destiné à le tendre. A l'axe de la poulie, est fixée une aiguille qui se meut sur un cadran divisé fi. On voit que, grâce à cette disposition, la pointe de 'l'aiguille marche vers la partie supérieure du cadran quand le cheveu s’allonge ; elle marche en sens inverse, s’il vient à se raccourcir. A Ces détails ajoutons, que la poulie, avec l’aiguille qu’elle porte, doit être installée de manière à se maintenir en équilibre indifférent; ce que l’on réalise en faisant coïncider le centre de gravité du système avec l’axe de suspension. Enfin, un thermomètre T est adapté à la même monture métallique que l’hygromètre.

433. Graduation. — L’hygromètre est gradué, comme un thermomètre à mercure, par le choix de deux («oints fixes : celui d'humidité extrême ou de saturation çle. l’air, oelui de sécheresse absolue. Quand on veut obtenir le premier, l’instrument est placé sous une cloche de verre, dont les parois intérieures ont été mouillées avec une petite quantité d'eau. L’air contenu dans la cloche se salure, le cheveu s'allonge et au point où l'aiguille s'arrête définitivement dans celle atmosphère humide, on marque 100. Le («oint 0 est obtenu, d'une manière analogue, par l’immersion prolongée de

Fis. I9(i.

HVGROMETKIE. 257

l'hygromètre, dans une atmosphère cbnfinée qu’on a complètement desséchée avec la chaux vive. Comme la détermination de ce dernier point pourrait altérer la texture du cheveu, parce qu’une portion de l’eau de constitution lui serait enlevée, il est bon de laisser séjourner ensuite, pendant longtemps, l'instrument dans une atmosphère très-humide, oii la substance organique reprenne, à peu près, son état primitif. L’intervalle compris sur le cadran, entre les deux points fixes, est ensuite divisé en 100 parties égales, qui sont les degrés de l’hygromètre.

431. T» i>ir dp* état» hjffrométriqupa. — L'hygromètre ainsi gradué marquera toujours 0° dans un air sec, dont l’état hygrométrique est 0, et il marquera 100°, dans un air saturé qui correspond à un état hygrométrique 1 . Mais ses indications seront-elles 25°, 50°, 75° dans des atmosphères dont les étals hygrométriques auront pour expression 0,25, 0,50, 0,75 ? En un mot les allongements du cheveu sont-ils proportionnels aux fractions de saturation? C’est à l’expérience à prononcer sur ce point. Elle nous apprend que, cette proportionnalité est loin d’exister ; elle dit aussi, qu’à chaque degré de l’hygromètre correspond sensiblement un même état hygrométrique, dans les limites des températures ordinaires. Avec l’un des instruments gradués par Gay-Lussac, le degré 25 se rapportait à une fraction de saturation égale à 0,120; le degré 50 à 0,277, le degré 75 à 0,538. Il est donc nécessaire de construire des tables, qui permettent de déduire immédiatement de l’indication de l’hygromètre l’état hygrométrique correspondant.

435. •Conatrnrtloii de» table». — Méthode de Ciaj>-I,u»»ar. — Gay- Lussac, pour construire la table des états hygrométriques, s’est fondé sur le principe expérimental suivant : la vapeur d’eau émise par une dissolution saline, possède toujours une force élastique finale inférieure à celle que donnerait l’eau pure placée dans les mêmes conditions ; cette force élastique est même d’autant plus faible, que la dissolution renferme une plus forte proportion de sel. Partant de là, Gay-Lussac a employé une série de dissolutions salines à divers degrés de concentration. Il mesurait d'abord la tension maxima f de la vapeur fournie par l'une d’elles ; dans ce but il faisait parvenir une petite quantité de la dissolution dans la chamb% d'un baromètre à vapeur semblable à celui de Dalton (373); et, par la distance des niveaux du mercure dans le baromètre à vajteur et dans le baromètre ordinaire, il avait la mesure de la force cherchée/". D’autre part, il notait le degré n, indiqué par l’hygromètre à cheveu suspendu dans une cloche au-dessus de la même dissolution. La connaissance de la température lui permettait d’obtenir la tension maxima F de la vapeur d’eau

pure; il avait donc le rapport Ç ou l’état hygrométrique correspondant au

degré n. En répétant la même expérience, avec des dissolutions de com-

Digitizec

CHALEUR

positions diverses, il a parcouru les différentes régions de l’échelle hygrométrique; en s'aidant ensuite, soit d’une construction graphique, soit d’une formule empirique, dont les constantes étaient calculées à l'aide des

expériences déjà faites, il a pu estimer la valeur de £ se rapportant à

chaque degré de l’hygromètre. Voici quelques-uns des nombres obtenus à la température de 10°.