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Ou recommença la même expérience, en pnrtaul le gaz à une nuire température T', à une troisième T", et on retrouva pour « la même valeur.

Gay-Lussac a trouvé ainsi « =0,00075; Lambert avait déjà obtenu le même résultat, et ballon avait (tonné pour valeur de * le nombre

280. Expertrnrm «le Kit<lh<-rE. — Rndberg, physicien suédois, a le premier soupçonné l'inexactitude de ces nombres. Il a repris la même détermination, par un procédé déjà employé par ftulong et Petit, et esl ai rivé à une valeur notablement plus faible 0,0(13040. Rndberg a montré, dans ces mêmes essais, combien était grande l'influence exercée par la présence de la vapeur d'eau dans l’air; car avec de l’air non desséché, il a obtenu les nombres 0,00384 et 0,00390.

On le voit, il existait un grand désaccord entre les valeurs que les différents physiciens avaient trouvées pour *; et le désaccord était d’autant plus fâcheux qu'il concernait, non-seulement la dilatation de l'air atmosphérique, mais encore celle de tous les autres gaz. Gay-Lussac axait été conduit, en effet, à la suite de déterminations analogues à la précédente, effectuées sur plusieurs substances gazeuses, à cette loi générale que les expériences de Davy, de Oulong et de Petit confirmèrent un peu plus tard : Tous les gm ont le même coefficient de dilatation, et ce coefficient est indépendant de la pression qu'ils supportent. Il était donc très-important de tenter des expériences nouvelles, par des procédés variés qui pussent se contrôler l'un l'autre.

281 . viethodr de M. K«-«nauii — G’csl M. Régnault qui s'csl chargé de ce soin. Il a d'abord signalé les causes principales d’erreur inhérentes à la méthode de Gay-I.ussac, qu'il a essayée lui-même, afin de pouvoir se rendre un compte exact de ses inconvénients. Le défaut le plus grave qu'il lui a reconnu, c'est que l’index de mercure, qui fait dans le tube du thermomètre à air l'office de piston, ne bouche pas hermétiquement le tube; il laisse entrer nu sortir une petite quantité d’air. M. Régnault a mis cette imperfection en évidence, en faisant varier la température du gaz d’abord de fi à IfiO", pour la ramener ensuite à fi"; l'index n'a jamais repris exactement sa position initiale. Il y a donc une variation notable de la masse gazeuse soumise à l'expérience, variation qui affecte* les résultats calculés d’une erreur permanente.

Faut-il abandonner 1a méthode de Gay-Lussac on faut-il l’améliorer? Avant de décider cette question, il esl bon d’examiner quels sont les divers procédés qui peuvenf être mis on usage.

CilM.KI R.

l.a formule id) (244) a donné :

i -+- *r v if t + «/ ) II'-

l.e coefficient de dilatation des gaz s'y trouve exprimé, en fonction du volume et de la pression. Si, dans les expériences propres à déterminer ce coefficient, on fait varier à la lois les deux quantités, NV et V,, les valeurs correspondantes de H' et de II pourront être obtenues numériquement, en même temps que celles de / et de et l'application de la formule que nous venons d’écrire donnera a. C’est le cas de l'expérience de Gay-Lussac; et il est, comme on le voit, assez complexe.

On pourra, en second lieu, par une autre disposition, conserver au gaz qui se dilate la même pression, pendant toute la durée de l’expérience. Alors II' — Il ; et a se tirera de l’équation :

V 1 + al'

V| I + al ‘

M. Pouillet s'est servi d’un procédé qui avait ce principe pour point île départ .

Enfin, on peut laisser le volume constant, à toutes les époques de l'expérience, et se borner à des mesures de pression. Alors le problème

est résolu par l’égalité JJ, — . \a)

Cette dernière expression représente le point de départ théorique de la plus importante, à notre avis, des quatre méthodes employées par M. Régnault, la seule que nous voulions décrire ici.

2R2. C'onat ruetlon de l’apparrii. — L’appareil de M. Régnault se compose d’un ballon de verre B plein d’air (fig. loi) de X00 à 1000 centimètres cubes de capacité, portant, soudé à son col, un tube de diamètre étroit de 20 centimètres de longueur environ. Ce tube est mastiqué dans un autre tube de cuivre E à trois branches qui met le Imllou en communication : 1" par la branche D avec l’appareil manométrique MM' déjà décrit ( Ifi.ï) ; 2" parla branche I avec un appareil de dessiccation pour les gaz, puis avec la machine pneumatique. Le. tube mannmé- Iriquc M porte dans le voisinage de sa soudure avec 1) un trait h qui limite le. volume invariable que doit occuper le gaz qui remplira le ballon et le tube de jonction, dans les diverses phases de l’expérience. Enfin, une chaudière à couvercle double sert à porter le réservoir R aux diverses températures que l’on veut produire. La vapeur d’eau, avant de s'échapper dans l'air extérieur, circule autour de l’enveloppe centrale cl empêche son refroidissement. Recette façon, il suffit de consulter le

DILATATION DKS GAZ.

baromètre an inuiiieiit où l'eau bout dans la chaudière, ainsi que la table des forces élastiques maxima de la vapeur d’enn, pour en conrlure la vraie température de l'air du ballon.

285. Hftrrhr lira rvp^rirnccN. — Aoiei la manière d'opérer. Le ballon a été d'avance jaugé exactement avec l’eau distillée, les tubes de jonction L et il jusqu'au Irait b ont été jaugés au mercure, leur capacité v ne doit être qu'une très-petite fraction de cplle de \ du ballon : dans

l'expérience de M. Régnault on avait y =0,002715. Les mesures effectuées, il faut remplir le ballon d'ajr sec. Dans ce but , par l'inlermé-

l'ijj. 151.

diaire du tube I, on fait le vide dans l'intérieur de l'appareil, après avoir d’avance rempli de mercure une portion des tubes M el M'. Pour que l'humidité adhérente aux parois intérieures du réservoir B disparaisse complètement, on porte l'eau de la chaudière à l'ébullition; on laisse rentrer de l'air sec; on fait de nouveau le vide. Après plusieurs opérations de ce genre, on peut être sur cpie le réservoir ne contient plus que de l'air bien sec. lin verse alors dans le tube M' du manomètre,

ina

assez d(* mercure pour que le niveau ilo ce liquide affleure dans le tube M au Irait b. A ce moment, les deux niveaux en M et en M' sont sur le môme plan horizontal, puisque l’air du ballon communique librement avec l’atmosphère, par l’intermédiaire du tube 1 ; on note alors l'indication H du baromètre. Le volume de l'air sec est connu : c’est le volume du ballon plus celui du tube de jonction jusqu’en b ; la température T est celle de la vapeur de l’eau bouillante; la pression est H. Avec le dard du chalumeau, on fond l'extrémité du tube I, de manière à le clore exactement.

Dans la seconde période de l'expérience, l’eau bouillante est remplacée par l'eau froide, puis finalement par de la glace fondante L'air, en se refroidissant, se contracte, et le mercure monterait dans le tube b, si l’on n’y mettait obstacle; mais on maintient son niveau en. b, en laissant écouler du mercure par le robinet 11. Enfin, quand la température de l’air est devenue 0°, ou note de nouveau l’indication barométrique H' ; et soit avec une échelle graduée, soit avec un cathétomètre, on prend la distance verticale h des niveaux du mercure dans les deux branches du manomètre. Dans les deux cas, la masse d’air n’a pas changé, son volume apparent est le môme, la température a varié de T ii 0" et la pression de H à H' — h. Il ne reste plus, pour avoir a, qu’à introduire ces données dans l’équation (a) que nous avons posée (281).

284. Calcul de IVipérlfnr» — Mais il se présente une petite complication : 1° le ballon n’a pas conservé exactement le même volume dans les deux cas; 2" les tubes de jonction C et I) contenaient de l’air qui, au lieu de se trouver successivement aux températures T" et 0**, peut être considéré comme demeuré invariablement à la température I de l’air extérieur, température donnée d’ailleurs par un thermomètre à mercure placé dans le voisinage de ces tubes.

Si, dans la première phase, le volume v de l’air du tube de jonction, au lieu d’ètre à t“, eût été à T", sans changer dépression, ilserait de venu

et le volume total de la masse gazeuse à la même température T eût été

V I ■+- KT) 4- r

bans la seconde phase, si l’air du tube de jonction, au lieu d’être à I,

fl

eut été à 11”, son volume serait devenu sans changement île pres-