APPLICATIONS DE LA LOI DE- MA III OIT K

cas, .insuffisante |ioui' mettre des wagons on mouvement. C’est prociséi&ent, quand il s’agit do ces pentes exceptionnelles, on les locomotives |>eYdrnt uns grande partie do leur puissance de traction, que le chemin do fer atmosphérique pourrait rendre do grands services. Un de ces chemins était installé, il y a peu de temps encore, dans une étendue d’une lieue, à peu près, sur la ligne de Paris à Saint-Germain. Il permettait aux convois de gravir une pente d’environ 3 centimètres et demi par mètre.

Dans les chemins de fer atmosphériques, un tuyau cylindrique on fonte, d’uné assez grande section, est placé, tout le long de l.*i voie, entre les deux rails. (Celui de la ligne de Saint-Germain avait <)■,(*> de diamètre.) Dans le tuyau, se ment un piston dont la tige recourbée "se relie au premier wagon du convoi; cette tige [tasse dans une fente alternativement ouverte ou fermée qui est pratiquée le long d’une des arêtes du cylindre. Si. dans ces conditions, le Vide est fait en avant du piston, la pression atmosphérique quiagit su csa face postérieure l’obligera à se déplacer d’une manière continue dans le tuyau, et le convoi sera entraidé. La force qui produit la traction n’est nullement modifiée parla grandeur de la pente; elle ne dépend quode la différence des pressions exercées sur les deux faces du piston.

1210. Corps de pompe b double effet. — La machine pneumatique destinée à faire le vide dails ce long tuyau et à en extraire de i à 5 mètres cubes d’air à In minute, est placée à l’une des extrémités du chemin ; elle se compose de quatre corps’dc pompe semblables, ayant une hauteur de 2 mètres* et tin diamètre de 2“, 3. Les pistons reçoivent leur mouvement d’une machine à vapeur fixe, d’une grande puissance. Ce qui donne un intérêt particulier à cette machine pneumatique dtf dimensions exceptionnelles, c’est que les pistons, dans chacun de leurs mouvements, produisent le double résultat : 1“ d’aspirer l’air du tuyau. 2° d'expulser dans l'atmosphère la niasse gazeuse précédemment introduite dans lé corps de pompe. La figure théorique (Jig. 120) que nous donnons ici, fait bien comprendre la possibilité de ce double effet. Quand le piston descend, la soupape a’ s’ouvre; et, l’air contenu dans la partie inférieure du corps de pompe est chassé dans l’atmosphère; en même temps, la soupape ê s’abaisse, et livre passage à l’air du tube T, qui communique avec le tuyau placé le long de la voie. Pendant ce mouvement du piston, a et b restent fermées: a par l’effet de la pression extérieure, b' par l'air comprimé au-dessous du piston De même, quand le piston remonte, n et è s'ouvrent, a et èse fer-

l'iùSAvm h.

«au

monl ; l’air <ln U 1 1>« • T est aspiré dans la partie inférieure du corps de poni|>c, taudis que l'air acciinmlé dans la partie supérieure s’échappe daifs l' atmosphère.

Kig. «21.

On fait, dans les cours de physique, une foule d’expériences intéressantes sur la pression atmosphérique, en se servant de la machine pneumatique ; nous allons mentionner les plus curieuses. Los principes théorique» déjà développés dispensent de longues explications.

211. Crève-tn»ir. — L'ouverture d’un cylindre de verre l jxg. «21) est hermétiquement fermée par • un fragment de vessie solidement al lâché à son ■ pourtour. En raréfiant l’air dans le cylindre, la vessie se creuse et finit par se briser, avec une forte détonation, qui est évidemment duc ù la rentrée brusque de l’air extérieur dans le cylindre.

2(2. HSmiiphèm de Sourit — Deux hémisphères creux en

cuivre, II et H' (fig. «22), se juxtaposent exactement et forment par leur réunion une sphère hermétiquement close. Si l’on fait le vide dans leur intérieur, par l’intermédiaire du canal T, et qu’on ferme ensuite le rohinel R, il devient très-difficile de séparer les deux hémisphères : la pression de l’air extérieur les maintient forlejnent appliqués l’un contre l'autre, el l'effort nécessaire pour effectuer cette séparation croit avec leur surface. Otto de Guericke employa, dans une circonstance, des hémisphères dont la basy* était de quelques décimètres carrés; et huit forts chevaux attelés quatre d’un côté, quatre de l’autre, ne purent parvenir à les séparer. Au contraire,

la séparation fut immédiate, quand on ouvrit le robinet R, pour laisser rentrer l’air.

213. Jetil’enu dans le vidé. — Le vide étant fait dans une cloche de verre L , {fig. «23) rétrécie par le bas el munie d'un robincl.R qui empêche la rentrée de l’air ex-, térieur , il suffit de faire plonger l’appareil, .par sa base, dans une cuvette pleine d'eau et d’ouvrir R. pour obtenir un jet continu, de

Fie. 122.

APPLICATIONS ‘Il K LA LOI 1» K M AKIOTTK.

litjHide «|ui va frapper la partie supérieure «le lu eloclie. lai pression «ni; mosphériqtie qui s'exerce à la surface «le l'eau de’ la cuvette est ainsi mise en évidence.

Ml. — MACHINE ET POMPF. KE COMPRESSION

il 4. Machine ordinaire. — La machine <1p compression, quia pour but, comme son nom l’indique, d’augmenter la force élastique de l’air dans un récipient, offre les mêmes parties essentielles que la machine pneumatique; mais les soupapes Z et Z' s'ouvrent en sens inverse1 (fig. 124); en outre, le récipient est maintenu appliqué contre. la platine «le la machine, par' des tringles de fer solidement boulonnées. Le piston est-jl au bas de sa course ? Ou le soulève, Z' reste fermée, Z s’ouvre, et l’air extérieur remplit Je corps de pompe P On baisse le piston;.

Z' s’ouvre, Z se ferme : et l’air contenu dans le eorjis de pompe passe dans la cloche G. Gel air. qui occupait le volume v du corps de pompe sous la pression extérieure H, occupera le volume V du récipient sous lu pression

| H. Sa forci' élastique s’ajoutera à la pression H du gaz qui se trouvait déjà en C (177), et on aura pour force élastique totale dans le récipient, après le* premier coup de [liston, H -f- ^ H.

ou * • . Hi = h(L+J!);

Le second coup de' piston accroîtra H, de la même quantité Il ; on aura par suite:

après n coups de piston :

213. I.lmlte de condensation. — Théoriquement, lln augmenterait indéfiniment en même temps que»; il n’en est rien dans In priHiipte, à cause de l'existence de l'espace nuisible.

L’air qui remplit; sous la pression H, le volume e du corps.de pompe.

l’ESA NTKI'M.

prend, quand il est réduit à n’oceuper <juo l'espace nuisible. In force élastique - H. I)one. lorsque l’air comprimé dans le récipient possédera

lui-même une pression ^ H. aucune portion de l’air extérieur ne pourra

Fig. 125.

Fig. 120

plus pénétrer dans la cloehc : In limite de condensation sera atteinte.

21 ti. Poapr de romprewlou. — On emploie rarement la machine de compression dans les ex|>éricncc8 de physique; on se sert, de préférence, de la pompe de compression, instrument beaucoup plus simple, et qui permet d’ailleurs la condensation d'un gaz quelconque dans un récipient donné. (iC |H8ton est massif; la soupape Z (fi y. 12.N) d'entrée pour le gaz et la

soupape do sortie Z' sont placées l’une et l’autre à la .base du corps de pompe ; on fait communiquer, par un .

tube de plomb, la tubulure T avec le gazomètre plein du

gaz que l'on veut comprimer;!" communique, en mente temps, avec le réci pient où la condensation doit avoir lieu. Quand le piston monte. Z s'ouvre. Z'se ferme, et le corps de pompe se remplit de gaz. Quand il descend, l'inverse a lieu : Z' sè ferme, Z s’ouvre, et la masse gazeuse est refoulée dans le récipient. L’appareil que nous venons do décrire peut aussi servir de pompe pneumatique ; T doit aboutir alors au récipient on la raréfaction d’un fluide élastique doit être produite, et T" débouche dans l'atmosphère.