ÉTAT

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il 0. Diiuolutiona employ#™ par SI. Régnault. — M. Rcgliaull s’e>t servi, dans le même but, d'acide sulfurique à différents degrés de concentration; il a publié des tables, qui donnent, pour chaque solution acide de composition bien définie, la force élastique de la vapeur émise aux températures comprises entre 5° et 55° centigrades. Avec ces données, chaque observateur peut, en se servant de dissolutions identiques h celles qu’employait M. Régnault, construire lui-même la table tle l'hygromètre à cheveu qu’il emploie, sans être obligé de faire les déterminations directes des forces élastiques des vapeurs. Il peut, en outre, omettre de fixer le 0 ou le point de sécheresse extrême qui entraîne, comme nous savons, de graves altérations du cheveu. 11 lui suffit, après avoir tracé sur le cadran de son instrument une graduation arbitraire, de déterminer, à l’aide des solutions dont la composition est indiquée, les états hygrométriques correspondant aux divisions portées par l'appareil.

Ai 7. Réanllal» (énéranx — ( «mpnaliilllé dm h;(rinnHm. —

Gay-Lussac. avait obtenu les éléments de la table des états hygrométriques, en opérant à la température de 10°. Melloniet M. Régnault ont construit aussi des Gables du même genre, en se plaçant à des températures plus élevées; quoique leurs résultats diffèrent un peu de ceux de Gay-Lussac, on peut admettre cependant que la correspondance entre les degrés de l’hygromètre et les fractions de saturation est constante, quand on se tient dans les limites des températures habituelles de l'atmosphère.

418. Il ressort aussi de l’étude attentive des hygromètres à cheveu faite par M. Régnault, que des instruments, construits avec des cheveux d’origine diverse, ne sont jamais absolument comparables, quoiqu'ils aient été gradués de la même manière. Placés en même temps dans la

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môme atmosphère, ils doiment des indications différentes : cependant les divergences ne sont pas très-grandes. En outre, quoique le cheveu soit, parmi les substances organiques, une de celles qui se maintiennent le plus longtemps sans altération, cependant il éprouve, à la longue, des modifications telles que, replacé dans les mêmes conditions d’humidité, il ne reprend pas exactement la même longueur; en un mot, l’instrument ne demeure pas absolument comparable à lui-même. Concluons de là que l’hygromètre à cheveu, dont l’emploi est facile et commode, u'otTre d'exactitude que si chaque opérateur gradue lui-même son instrument et que s’il vérifie de temps en temps la table de correspondance qui s’y rapporte.

419. Hygromètre de eondennation. — L’air renferme-t-il une quantité de vapeur aqueuse insuffisante pour le saturer à la température qu’il possède actuellement; si l’on vient à refroidir lentement une portion de»cet air, tout en laissant constante la force élastique f de la vapeur dissoute, on comprend qu’il doive arriver un moment, où la température sera assez basse pour que la tension actuelle de la vapeur soit précisément la tension niaxima correspondant à cette nouvelle température; alors la couche d’air refroidie sera saturée, et le moindre abaissement ultérieur de la température provoquera une condensation partielle de la vapeur. En notant l'indication d'un thermomètre, plongé dans la couche, au moment où la vapeur commence à se condenser, et en >e reportant aux tables des forces élastiques maxima de la vapeur d'eau, on aura donc la valeur de f. Tel est le principe théorique des hygromètres de condensation.

Dans la pratique, c’est toujours une surface métallique polie qu’on refroidit d’une manière progressive, au contact de l'air ambiant. La surface reste d'abord brillante; puis, quand la température est descendue à un degré convenable, elle se voile subitement, cl indique à l'opérateur le moment précis, où le dépôt de rosée commence à s’effectuer. Il n’y a plus alors qu’à inscrire la température de la lame de métal sur laquelle la vapeur s’est condensée.

420. Itesle à montrer que, dans les conditions que nous venons de préciser, la vapeur d’eau contenue dans lu couche d’air, qui se refroidit, conserve une force élastique /'invariable. En effet, dans cette couche dont la température s’abaisse, la pression totale (I ne saurait changer, à cause de la communication libre avec le reste de l’atmosphère; car il faut toujours que la réaction qu'elle exerce fasse équilibre à la pression qu'elle subit. D'autre part, cette couche est formée d'air sec et de vu-

iJlALKi.lt.

peur nuit saturée se comportant comme un gaz; l'un de ces fluide*, la vapeur par exemple, ne peut éprouver la moindre variation dans sa force élastique, sans qu'une variation dans le môme sens se produise, pour le même motif, dans l’air sec, et alors la pression totale H serait modifiée; ce que nous avons dit être impossible. Chacun des deux termes de cette somme H conservera donc la même valeur, malgré l'abaissement de température, et en particulier la force élastique f de la vapeur demeurera constante, jusqu’au moment de la condensation.

i‘2l . Hygromètre de Danlcii. — Dans l'instrument imaginé par Daniell, c’est une boule de verre dorée B ( fiy . 187) qui est refroidie par l’évaporation de l’éther placé dans son intérieur. La température de la boule, qui est la même que celle de l’éther, est accusée par un petit

thermomètre t plongé dans le liquide.

La boule B communique, par l'intermédiaire d’un tube de verre deux fois recourbé, avec une seconde boule B' recouverte à l’extérieur d’une gaze fine. Avant de fermer à la lampe ce petit appareil, on a eu soin d’en expulser l'air, en faisant bouillir lether qui y est contenu. On voit de suite, qu’en versant quelques gouttes d’éther sur la surface de B', cette boule se refroidit; la vapeur qui est contenue dans son intérieur s* y condense, et le liquide volatil distille de B vers 11 . La lame de verre qui iorme la boule B se refroidit donc d’une manière progressive, et 1 observateur peut noter l’indication du thermomètre plongé dans cette boule, au moment où la surface brillante de cette dernière commence à se ternir. Comme le dépôt de rosée se reconnaît toujours un peu trop tard, on doit, cette première observation faite, ne plus verset (1 éther sur II', laisser la boule B se réchauffer d’elle-même, etnoler la nouvelle température au moment où la rosée disparait complètement. On prend alors la moyenne des deux indications. Four plus d’exactitude, on doit recommencer plusieurs fois la même expérience, et prendre une moyenne des déterminations successives. »

■122. L hygromètre de Daniel! laisse beaucoup à désirer au point de vue de I exactitude des résultats qu’il fournit. 1° C’est surtout la couche superficielle d’éther, qui se refroidit en B, par le Tait de la volatilisation, et qui provoque le dépôt de rosée dans une zone correspondante

Fig. IS7.

HYGROMÉTRIE

de lu houle de verre; tandis que le réservoir du thermomètre plongé dans la masse liquide sous-jacente doit, par suite, accuser une température trop haute, il" L’éther plus ou moins aqueux qu’on verse sur la boule B' altère l’état hygrométrique de l’air dans le voisinage de B. 3“ La présence nécessaire de l’opérateur à une petite distance de l’instrument amène une variation du même genre.

425. Hygromètre de si. Régnault. — Ces trois causes d’erreur se trouvent complètement éliminées, quand ou suit la méthode indiquée par M. llegnault. Bans un dé d’argent B (fig. 188) à parois très-minces, et

H*. ISS.

parfaitement poli à l’extérieur, est mastiqué un tube de verre M, qui est fermé, à sa partie supérieure, par un bouchon percé de trois trous. Au trou central est fixée la tige d’un thermomètre T; dans l’un des trous latéraux passe le tube B, pénétrant jusqu’au fond du dé d’argent et s’ouvrant d’autre part en U dans l’atmosphère. Enfin, dans le troisième orifice est adapté le tube A, communiquant par un long conduit eu caoutchouc avec la tubulure supérieure lt d’un aspirateur Y plein d’eau et placé à une grande distance de l’hygromètre ; ce tube A ne pénètre que d’une petite quantité dans le cylindre M. Après avoir rempli d’éther le dé d’argent, l’opérateur se place à côté de l’aspirateur, l’œil derrière

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une lunette, qui lui permet de suivre la marche de la colonne mercurielle dans le thermomètre T et de constater le moment où la surface métallique du dé commence à se ternir. Il ouvre alors le robinet R', l’eau ■s’écoule ; l’air extérieur arrivant par l’ouverture 0 traverse, par huiles nombreuses, l’éther contenu dans le dé, et arrive chargé de la vapeur de ce dernier liquide dans la partie supérieure de l'aspirateur. En même temps, l’éther se refroidit également dans toute sa masse, qui est agitée sans interruption par le courant gazeux. Bientôt, un voile de vapeur recouvre la surface métallique extérieure du dé dans toute son étendue, et c’est à l’instant précis où il apparaît que la température l du thermomètre T est relevée. On ferme R' et on attend que le réchauffement du dé fasse disparaître le voile qui le recouvrait; on note la nouvelle indication t' de T. Il est évident que la température cherchée est comprise entre t et t'. On resserre ces limites de plus en plus, en réglant par tâtonnement l’écoulement de l’eau dans l’aspirateur, de manière à ce que la rosée qui ternit le inétal apparaisse et disparaisse successivement pour une différence très-petite dans la température ; la moyenne des indications du thermomètre, dans les deux cas d’apparition et de disparition de la rosée, donne alors, avec une grande approximation, la température cherchée. Un second appareil 1), identique au premier et placé à côté de lui, mais dans lequel l’air ne circule pas, permet à l’opérateur d’apprécier facilement, par comparaison, le moment où la vapeur d’eau atmosphérique commence à se condenser.

i‘24. Méthode chimique. — Le principe de la méthode est fort simple : l’air atmosphérique circule avec lenteur dans une série de tubes en U, contenant une substance desséchante (la pierre ponce imprégnée d’acide sulfurique concentré), et se débarrasse de toute la vapeur d’eau qu’il contient. Les tubes sont pesés avant et après le passage de l’air; l'augmentation de leur poids représente le poids p de vapeur condensée. C’est un aspirateur semblable à celui de l’hygromètre de M. Régnault (/if/. 188) qui sert â produire la circulation du gaz dans les tubes en U ; il se remplit d’air à mesure que l’eau s’écoule ; cet air se sature de vapeur d’eau après y avoir pénétré, son volume total est alors représenté par la capacité même Y de l’aspirateur, que l'on a mesurée à l’avance et une fois pour toutes. Comme il est, en outre, très-important d’avoir la vraie température de l’air, on place un thermomètre très- ■sensible dans le premier tube par lequel pénètre tout d’abord l’air extérieur; mi second thermomètre, placé dans une tubulure latérale de l’aspirateur, donne la température ( de l’air saturé qui le remplit. La

IIYi;ilOMÉTRIK.

connaissance de ;i, de V et de t, et par suite de la tension inaxima F de In vapeur d’eau correspondant à t , enfin, la connaissance de la hauteur barométrique II au moment de l'expérience, nous permettent de calculer la force élastique f de la vapeur d’eau qui se trouve dans l'atmosphère.

Fn effet, l'air saturé qui remplit le volume V du gazomètre possède nue force élastique II, l’air sec qui s’y trouve a pour pression II — F; la même masse d’air sec avait dans l’atmosphère une pression égale à Il — f; son volume, avant de pénétrer dans les tubes en L, était donc d'après la loi de Mariotte :

.Vous avons vu (066/ comment ou estime le poids p d’un volume "mm V ( j \~z~f) '1'' 'i'l'eur de densité 0,622, sous la pression f et à la

Il — t

1>\SU3 x 0.022

température t ou a :

'' = ' Il - r (!-+-«/) x ~ TÔT On pourra donc déduire de celle égalité la valeur de f et par suite celle de y .

t2‘i. La méthode chimique, très-rigoureuse eu elle-même, exige qu’on fasse passer un grand volume d’air dans l’appareil de dessiccation, et que cet air y circule lentement, afin qu’aucune portion de vapeur n’échappe à la condensation, (l’est dire que chaque expérience doit durer plusieurs heures, et que par suite la méthode est tout à fait impropre à nous renseigner sur les variations brusques de l’état hygrométrique de l’air.

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