ASTICOTS. 38S

las de débris trop épais, ou dont les parties ne laissent pas entre elles d'intervalles; mais cela se conçoit aisément, lorsqu'on sait que la fermentation détermine dans ces masses une chaleur très forte , qui , avec l'ammoniaque qui se dégage , en éloigne les mouches > ou tue les petits à mesure qu'ils éclosent. On aura réuni toutes les conditions les plus favorables pour la production de ces vers , en les mettant au midi et à l'abri du vent, lorsque le temps n'est pas trop chaud; et les préservant de la trop grande ardeur du soleil dans les circonstances contraires; en mélangeant les matières intestinales aux muscles et aux issues; en les mettant à l'abri de la pluie, et sur-tout de ces pluies d'orages si fréquentes dans les grandes chaleurs.

Dans les pays de grandes cultures où les fermiers qui s'adonnent a la propagation des volailles, paient quelquefois leur fermage avec la seule basse-cour, l'emploi des asticots pourrait procurer des ressources considérables : il suffirait pour cela de sacrifier, dans l'été , cinq à six vieux chevaux , ou de faire venir toutes les semaines des boucheries voisines, les intestins provenant des animaux qu'on y abat. Ceux qui élèvent des faisans trouveront dans cette méthode le même avantage. Les petits agriculteurs et les simples particuliers qui font couver chez eux , devront recueillir les cadavres des petits animaux et toutes les matières animalea qui se perdent tous les jours.

Si Ton considère la production des asticots sous le rapport de l'hygiène publique , et formant une industrie particulière , on sera obligé de la mettre à la tête des fabriques de première classe, c'est-à-dire, qui répandent les odeurs les plus infectes; rien, en effet , ne peut être comparé à la puanteur qui s'exhale des matières animales ainsi disposées , et des asticots eux-mêmes ; c'est donc à une grande distance des habitations qu'il faudra reléguer l'emplacement destiné à cette production, et si elle devenait l'objet d'une exploitation en grand, le fabricant serait tenu de se conformer à tous les règlements qui régissent les manufactures de première classe.

Il est bon de faire observer que l'odeur dont nous parlons , quoique des plus désagréables et des plus intenses, ne nuit pas à la santé : tous les ouvriers de Paris qui vivent au milieu de ces odeurs se portent très bien.

a-i -dtaVjU ^kic -*3*in4 ra détail, sur les quais de Paris . à i \ * ii. J~xertoitire. Paxxst bc Oslatxllt.

,%i?HE2Z. AXEL Physique. ) L atmosphère terrestre es *az qui enveloppent le globe. Deux 4 i" Azote T en forment la majeure partie, :ioBioai,zcx m appelle Tozr pur. On ignore si leur quas-

ôam les premiers âges dm monde, et si la suite des temps. Cette quantité parait 'juru~hui<. et les expériences mites dans tous eut que le rapport de fazote à l'oxygène :<xr5 <ae *Ti contre 21 en volume, c'est-à-dire qu'à soixanteliiaie. sont toujours mélangés vingt un litres

çu. one nu rôle important dans l'atmosphère , 1 -au. Elle Tarie constamment en chaque lieu, ut .c ie^re Je la chaleur et la proximité , soit des masses • -ra . -«mi des corps humides. A Paris , on trouve moyennement a .ne ue vapeur d'eau mélangé à cent trente -un litres

L a quatrième ^nz se trouve constamment mêlé aux deux préau, dans une proportion variable ; c'est l'Acioc cjkRco- « sm X» itsi est une combinaison du charbon pur avec l'oxygène. >±. .ai udliou de litres d'air, il y eu a, terme moyen, trois cent ;u. â*acide carbonique.

I 1 es grand nombre d'autres gaz, émanés du sein de la terre, : >u-^ tiui et des animaux, ou produits par les travaux indu- ; -ct> ie l'homme, se retrouvent aussi dans la masse atmosphéio«*e » mais leur présence n'y est le plus ordinairement que .KvvNj^vre* et ils ne forment, tous ensemble, qu'une très petite » imaH» Je la masse des autres gaz.

L v^vvAut do cote le rôle chimique de ces substances , nous résuuc*s*fe> >uo.utcteuteut leurs propriétés physiques ; nous indique- . v-vw^u^ques-unesde leurs applications , et enfin nous traiterons !< * .um\»*phevea>usidêrêe dans son ensemble.

I. ui o^t bleu. CcHUUie beaucoup de substances dont la couleur

^uele verre à vitres, par exemple, il parait ie forme pas une couche très épaisse. En . ttuu$e*« cette couleur bleue, que l'on attribue

vulgairement à une voûte céleste imaginaire, se montre dans toute sa netteté.

Nous ferons remarquer à ce sujet qu'on n'est pas plus fondé à nier la saveur et Y odeur de l'air que sa couleur. On a fait observer avec raison que l'habitude où nous sommes de le respirer des notre naissance, suffirait pour annihiler ces sensations: mais bien des personnes reconnaissent une grande différence entre le goût de l'eau qui contient de l'air et celui de l'eau qui en est privée.

La facilité avec laquelle l'air se déplace a long-temps empêché «ui'on ne s'aperçût que c'était une matière jouissant , comme les corps solides et liquides , de la propriété d'être impénétrable. Vin corps qui se meut dans l'air ne fait que déranger un certain nombre des particules de ce dernier, sans pénétrer sa substance. Il en est de ce déplacement comme de celui de l'eau dans laquelle se meut un poisson. En changeant de place, il laisse derv\ère lui un vide que remplissent aussitôt d'autres molécules d'eau qu'il chasse de leur position à mesure qu'il avance.

Quand un corps se meut dans l'air avec une certaine rapidité, la présence de ce dernier se fait sentir par la résistance qu'il oppose au mobile. Cette résistance est proportionnelle au carré de la vitesse du corps, c'est-à-dire, qu'elle est quatre fois, neuf fois plus grande, quand la vitesse devient le double ou le triple. Si , en effet, un corps fait deux lieues à l'heure, il rencontrera deux fois autant de molécules dans un temps donné, que s'il ne faisait qu'une seule lieue; en outre, il lui faudra déplacer les molécules deux fois plus rapidement. La résistance sera donc double par chacune de ces causes , et quadruple en somme de ce qu'elle eut été si ce mobile n'eût parcouru qu'une lieue dans le même temps.

De l'air en mouvement qui agit contre un corps en repos , ou animé d'une vitesse moindre dans le même sens, le choque avec une énergie qui, de même, croît proportionnellement au carré de la vitesse. L'impulsion de l'air est mise à profit , comme chacun le sait, pour mouvoir avec rapidité des navires malgré la résistance énorme de l'eau qu'ils déplacent dans leur course , pour effectuer des travaux considérables au moyen des machines appelées moulins à vent. Cette force, dont l'industrie

a tiré de tout temps un si grand parti , cause parfois de terribles ravages : des canons, des blocs de marbre du poids de plusieurs quintaux, ont été déplacés, lancés, et des forêts entières, renversées par des ouragans. Dans ce cas l'air fait au moins trente lieues par heure.

La mobilité de l'air est extrême , en ce sens que le moindre effort suffit pour faire mouvoir un corps qui y est plongé, et pour déplacer, par conséquent, quelques-unes des molécules de la masse gazeuse; mais il est loin d'être parfaitement mobile dans cet autre sens, que la moindre force pourrait lui imprimer une très grande vitesse. Chaque molécule d'air jouit, en effet, de cette propriété commune à tous les corps , qui fait que chacun d'eux ne prend, sous l'impulsion d'une force donnée, qu'une vitesse limitée qui varie selon sa nature particulière.

Plus le mouvement qu'on veut imprimer à l'air est rapide , et plus il faut dépenser de force. Cette loi de mécanique s'applique à l'air,, comme à tous les corps. Le lecteur doit avoir déjà une idée de la force à employer pour donner à l'air une grande vitesse : par exemple, celle de trente lieues par heure. Il est évident que la force employée doit se conserver toute entière dans la masse d'air , et se faire sentir aux corps qu'il choque sur sa route. Or , nous avons vu que, dans cet état, l'air peut renverser des arbres, des maisons, et lancer au loin des corps très pesants. Une autre cause tend à ôter aux courants d'air de leur mobilité : c'est leur frottement contre les corps solides et liquides.

Quelque imparfaite qu'elle soit , cette mobilité deTairpermet d'y produire des courants, au moyen de ventilateurs mécaniques ou à l'aide de la chaleur, ainsi que nous l'expliquerons plus bas. Ces courants servent à l'assainissement des lieux habités, et au séchage de certaines matières , telles que la poudre, les papiers, l'orge germée des brasseries , etc.

Un caractère essentiel de l'air, c'est sa tendance permanente à augmenter de volume quel que soit déjà l'écartement de ses molécules. Pour constater ce fait , en allant du moins jusqu'aux limites que peut atteindre l'expérience , il suffit de mettre en communication avec un vase plein d'air, et fermé hermétiquement, un corps de pompe, PV, fig. 173, dans lequel se trouve

Fig. 173,

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aï liip

DSI

un piston qui s'y adapte exactement. Un

T robinet R met en rapport les capacités du corps de pompe et du vase. Ce robinet est perforé de deux trous ; l'un fait communiquer P et V, quand le robinet a la situation marquée dans la figure. L'autre trou cb perforé obliquement , et que Ton voit dans le dessin agrandi , fait communiquer le corps P avec l'atmosphère , quand le robinet a décrit un quart de tour à partir de la première position.

Chaque fois qu'on soulèvera le piston après avoir mis le robinet dans cette première situation, l'air de V, en vertu de sa force d'expansion , se partagera entre V etP, proportionnellement à la capacité de chacun d'eux. Quand le piston sera parvenu au haut de sa course , on donnera au robinet la position bc , puis on fera redescendre le piston qui fera passer dans l'atmosphère l'air qui s'était introduit dans P.

En répétant cette manœuvre , il sortira chaque fois du vase V une portion de l'air qui y est resté ; et , au moyen de ce partage souvent répété, il restera de moins en moins d'air dans ce vase. Si , par exemple , la capacité du corps de pompe est le quart de celle du vase , après le premier coup de piston , il ne restera plus dans ce dernier que les trois quarts de l'air qu'il contenait d'abord ; après le second coup, ce ne sera plus que les trois quarts des trois quarts y après le troisième coup, les trois quarts des trois quarts des trois quarts , etc. On approchera ainsi de plus en plus du vide parfait qui est le dernier terme de cette progression , sans jamais pouvoir l'atteindre. Tel est le jeu des machines pneumatiques qui, dans l'origine, avaient à peu près la forme que Ton voit dans la figure ci-jointe.

De l'air renfermé dans un vase dont les parois peuvent être rapprochées , tel qu'une vessie , une bouteille de caoutchouc , ou bien un corps de pompe dans lequel se meut un piston, peut être réduit à un moindre volume, quand on presse avec une énergie

suffisante sur ces parois. La réaction qu'oppose l'air, croît en raison inverse de la diminution du volume; de telle sorte qu'elle devient double quand le volume est réduit à moitié, décuple quand le volume est réduit au dixième, etc. Cette loi qui porte le nom du physicien Mariottey son inventeur, s'applique également à la raréfaction de l'air ; ainsi la pression de l'air est réduite à moitié, au dixième, quand on porte son volume au double , au décuple , en éloignant les parois du vase.

Des expériences faites, il y a peu d'années, par MM. Dulong et Arago , ont montré que cette loi ne cessait pas d'être applicable quand on faisait varier la pression de l'air depuis son intensité ordinairejusqu'à une intensité vingt-sept fois plus grande. Au-delà, la loi se confirmerait encore probablement, mais non pas indéfiniment. Plusieurs gaz ont été liquéfiés dans ces dernières années, par la compression aidée parfois du refroidissement , et il est infiniment probable que l'air éprouverait le même changement d'état, si on trouvait les moyens de le comprimer et de le refroidir. Or, on sait que les liquides ne se contractent que d'une quantité très minime , sous des pressions énormes.

Cette liquéfaction des gaz a fait disparaître la distinction chimique que quelques physiciens faisaient , il y a peu d'années encore, entre ces gaz et les vapeurs; au reste, on verra plus tard que toutes les propriétés physiques de l'air sont communes aux vapeurs aussi bien qu'aux gaz. La force expansive des gaz se retrouve non-seulement dans les vapeurs, mais dans les liquides qui ne sont en effet que des gaz suffisamment comprimés. Cette force expansive, en faisant toujours reprendre à l'air le même volume dans les mêmes circonstances , lui donne une élasticité parfaite, et le distingue en cela des corps solides employés dans les arts comme matières élastiques. Ceux-ci ne reviennent, en effet , à leur forme primitive, qu'autant qu'on ne les a pas trop déformés. Il faut aussi considérer que ces ressorts solides n'ont qu'une élasticité de réaction , tandis que les gaz tendent constamment à se dilater.

Dans le système admis par la presque universalité des physiciens, cette tendance permanente de l'air à l'expansion, est la différence des deux forces qui sollicitent ses molécules , comme elles agissent sur celles de tous les corps. L'une est l'attraction

réciproque de ces molécules; attraction qui varie suivant leur nature , et n'a d'effet seusible que lorsqu'elles sont à une distance inappréciable pour nos organes : on Ta nommée cohésion. L'autre est une force de répulsion qui augmente ou diminue avec la chaleur, excepté dans quelques cas particuliers , et qu'on identifie habituellement avec la chaleur elle-même. Or, dans tous les gaz , la force de répulsion l'emporte sur l'attraction moléculaire- L'excès de la première sur la seconde constitue la force de répulsion effective que l'on désigne habituellement par le nom à* élasticité. Dans une masse d'air d'une étendue peu considérable , comme toutes celles sur lesquelles on opère dans les laboratoires et dans les opérations industrielles, on peut supposer que cette force de répulsion est la même dans toute la masse , et •par conséquent égale à la pression extérieure qu'il faut exercer , pour les contenir, sur celles de ses molécules qui forment sa limite.

Quand on entretient la température d'une masse d'air au même degré , et qu'on n'oppose pas à sa force expansive un obstacle assez grand pour arrêter les molécules, elles s'écartent de plus en plus, et en même temps cette force diminue d'intensité. En sens inverse, quand, au moyen d'une pression suffisante, on oblige le gaz à occuper un moindre volume, la force de répulsion augmente. Nous avons déjà donné la loi de cette variation d'intensité dont la connaissance est de la plus haute importance dans un grand nombre d'industries. C'est la loi de Mariotte.

Si on fait varier la température de l'air, sa force élastique tendra à varier dans le même sens, ainsi que nous l'avons dit plus haut; mais on pourra maintenir cette force élastique au même degré , en faisant varier dans le même sens aussi le volume de la masse gazeuse , c'est-à-dire en lui ouvrant un plu9 grand espace si la chaleur augmente , et la refoulant dans un espace moindre si la chaleur diminue.

La loi de ces variations de volume sous l'influence de la chaleur, est la même pour l'air et pour tous les autres gaz. Elle est comme la loi de Mariotte, d'un usage fréquent en physique et en chimie : en voici l'énoncé : « Quand on augmente d'un degré » du thermomètre centigrade, sans faire varier sa force élas- » tique, la température d'un gaz quelconque, son volume

» s'accroît de la deux cent soixante-septième partie du volume » que cette masse de gaz occuperait à o° , température de la » glace fondante , sous la même force élastique. »

Il en résulte qu'une masse d'air qui remplirait nn espace de deux cent soixante-sept litres à o°, en occuperait deux cent soixante-huit à i°, deux cent soixante-neuf à 2°..., et enfin , trois cent soixante-sept à ioo°, température de l'eau bouillante.

Si au lieu de permettre à l'air de se dilater, on le maintient dans un vase d'une capacité invariable, sa force élastique augmentera dans la même proportion que l'aurait fait son volume, si la force élastique n'eût pas changé.

Ainsi une augmentation de chaleur qui eût porté au double le volume d'une masse d'air dont la force élastique fut demeurée constante , triplera cette force élastique si le volume ne change pas. Cette loi se déduit de la précédente , et de celle à laquelle Mariotte a donné son nom.

En s'appuyant sur la loi de Mariotte et sur celle de la dilatation des gaz , on détermine , à l'aide d'un calcul très simple , les variations de volume d'une masse d'air par l'effet d'un double changement de force élastique et de température tout à la fois (i).

(i) L'importance de ces lois nous détermine à donner ici un exemple des calculs à effectuer pour leur application. {Voyez, pour l'intelligence dequelqnesuns des détails , ce qui est dit dans la suite de cet article sur le baromètre et sur l'atmosphère.)

Un aérostat qu'à dessein on n'a pas entièrement gonflé , contient 24 mètres rubei de gaz ; lorsqu'il quitte la terre la température du sol esta 3o° C. et la pression de l'air de 76 centimètres. On demande le volume que prendra cette masse de gaz quand l'aérostat sera parvenu à une hauteur de 3 ,5oo mètres, où la pression n'est plus que de 5i centimètres et la température de io° C.

Il est bien évident qu'à chaque hauteur la force élastique du gaz doit être égale à la pression que l'air exerce sur l'enveloppe de l'aérostat (abstraction faite du poids de celle-ci ).

Calculons d'abord l'effet du changement de pression de l'air, en supposant que la température reste à 3o<> ( loi de Mariotte ). Le volume varie en raison inverse delà pression; on multipliera donc a4 mètres cubes par l'ancienne pression 76 . et on divisera ce produit par la nouvelle pression 5 1 . On trouvera 35» «,764 pour le volume de gaz sous 5i c. de pression.

Pour ramener à io° C. ces 35» «,764 de gaz qui sont encore supposés à 3o%

Si l'on conçoit une colonne de mercure qui presse sur un point donné avec une force égale à celle de l'air, la hauteur de cette colonne pourra mesurer cette pression atmosphérique {v. ce mot). On verra plus tard comment, à la simple inspection du baromètre, on peut connaître à chaque moment la hauteur de cette colonne. Sa valeur moyenne, dans les lieux qui sont au niveau de la mer , est de 76 centimètres.

En vertu de l'état de répulsion de toutes les molécules de l'air, la moindre variation dans la force élastique d'une portion de sa masse se transmet dans la masse entière.

Exercez une pression en un seul point de la surface d'une vessie pleine d'air , et cette pression se fera sentir sur toute la surface, avec toute son intensité; de telle sorte que si l'étendue de la partie pressée directement, est contenue un million de fois dans la surface totale, chacun des millionièmes de celle-ci semblera poussé particulièrement par une force égale à celle qu'on a exercée.

Cette apparence de multiplication des forces qui , au premier abord, paraît si paradoxale et si contraire aux principes de la mécanique , peut s'expliquer facilement. Il faut remarquer que la pression exercée en chaque point, ne donne pas seule la mesure de la force employée; il y a, en outre, la vitesse plus ou moins grande avec laquelle est poussée chacun des points. Ce que l'on

on multipliera ce premier résultat par le nombre 267, augmenté de la température nouvelle 10, et on divisera le produit par 367 , augmenté delà température ancienne 3o. Le résultat du calcul sera 33» %355.

Le volume de l'aérostat sera donc 33» e, 355 à la température de io° C. a sous la pression de 5i centimètres.

Les opérations qu'on vient d'effectuer sont représentées par la formule

suivante : V = V 1 iËZtî';

V étant le yolume du gaz sous la pression P et à la température /, V étant le volume du gai sous la pression P' et à la température I*.

On supprimera le premier rapport-?-, , ou le deuxième 2—2 *,f. , suivant

qu'on n'aura à calculer que l'effet du changement de température, ou que celui de changement de pression.

appelle Y effet utile de la force se compose de ces deux éléments; or, chacun des points de la vessie qui reçoit la pression par transmission , se meut d'autant moins vite que le nombre en est plus grand.

Comme application de ces principes , on fait quelquefois dans les cours de physique l'expérience suivante ': sur une ou plusieurs vessies dégonflées se trouve portée une table chargée d'un poids considérable; les cols de ces vessies sont ficelés sur autant de tubes qui se réunissent en un seul, dans lequel on insuffle de l'air au moyen de la poitrine. Ce souffle, si faible en apparence, et qui ne s'exerce d'abord que sur la tranche du premier tube , peut soulever plusieurs quintaux. Cette charge pourra être d'autant plus considérable que les vessies seront plus nombreuses , et la table en contact avec les vessies sur une plus grande étendue; mais, par compensation, la rapidité avec laquelle elle montera , sera d'autant moindre , conformément aux principes que nous avons posés ci-dessus. Qu'on substitue aux vessies chargées d'une table pesante, un large corps de pompe dans lequel se meut un piston, au petit tube dans lequel on insuffle de l'air avec la bouche , une petite pompe foulante à air, et on aura un appareil semblable à la presse hydraulique.

Il faut remarquer que sous le point de vue de cette transmission delà pression, l'air diffère de l'eau en ce que celle-ci est à peu près incompressible , et transmet presque immédiatement toute la pression exercée en un seul point, tandis que l'air ne la transmet dans son entier, qu'après avoir pris, eu se condensant, une force élastique égale à cette pression.

L'air est soumis à l'attraction générale qui s'exerce entre tous les corps, et que l'on désigne sous le nom de gravitation. Le globe en particulier agit sur chacune de ses molécules, et tend à la faire tomber vers son centre. Ce poids de l'air se mesure en pesant successivement un ballon plein , puis privé d'air au moyen d'un appareil semblable à celui que nous avons décrit page 589, mais plus complet, et que l'on connaît sous le nom de machine pneumatique. Le poids de l'air qui remplit un volume donné , est nécessairement d'autant plus faible que ses molécules sont plus écartées, et par conséquent ce poids diminue quand la pression augmente et quand la température baisse.

ATMOSPHÈRE. S9iS

Ua litre d'air pur , à la température de la glace fondante et sous une pression de soixante-seize centimètres, pèse un gramme trois dixièmes, environ ; c'est la sept cent soixante-dixième partie du poids de Veau pure, qui est, comme on le sait, d'un kilogramme pour un litre, au maximum de densité. Les deux gaz simples qui constituent l'air par leur mélange , ont des poids spécifiques différents : l'oxygène est plus lourd , l'azote plus léger j un litre du premier à o° et soixante-seize centimètres pèse un gramme quatre cent trente-trois ; un litre du second ne pèse que un gramme deux cent soixante-huit. Le poids d'un égal volume de vapeur d'eau n'étant que les cinq huitièmes environ de celui de l'air, il s'ensuit que de l'air humide pèse moins que de l'air sec qui exercerait la même pression.

L'acide carbonique qui se mélange aussi à l'air, a une densité beaucoup plus considérable 5 mais, ainsi que nous l'avons dit, il ne forme jamais plus des cinq à six dix-millièmes du volume total.

À la force répulsive des molécules de l'air et à leur pesanteur, se joint une troisième force qui agit constamment sur elles ; c'est la force centrifuge qui provient delà rotation du globe et de son atmosphère , et tend à projeter loin de l'axe de la terre toutes ces molécules. Cette force étant très faible, on en fait ordinairement abstraction, et l'on dit que la force élastique de chaque couche d'air est égale au poids des couches supérieures. Ce poids de l'atmosphère sur la surface du corps d'un homme de moyenne taille, est de seize mille cinq cents kilog. environ. Ce chiffre n'a rien qui doive étonner; les gaz qui sont contenus dans les cavités de notre corps, dans la poitrine, la vessie, les liquides qui remplissent les tissus se mettent en équilibre avec cette pression extérieure.

On verra, plus tard , que lorsque l'on porte les différents corps d'une môme température à une autre température plus élevée , ils absorbent des quantités différentes de chaleur , qu'ils perdent quand on les ramène à leur température initiale. Ces quantités ont été appelées chaleurs spécifiques. On a conclu avec raison, de ce fait général , que la température ne donne pas la mesure de l'état calorifique des corps ; et on a admis, qu'outre la chaleur sensible qui, constamment émane de leurs

surfaces, ou y pénètre du dehors, il y a dans ces corps une* autre portion de chaleur cachée ou latente, dont la quantité augmente on diminue suivant que là température s'élève ou s'abaisse , et dont la fonction est de maintenir écartées les molécules des corps. La chaleur spécifique de l'air est les a66 millièmes de celle de l'eau, c'est-à-dire un peu plus d'un quart; comme celle-ci pèse sept cent soixante-dix fois autant que l'air, ou voit qu'à volume égal , elle absorbe près de deux mille neuf cents fois autant de chaleur que lui , pour monter du même nombre de degrés. On a mesuré la quantité des divers combustibles qui est nécessaire pour élever de un ou plusieurs degrés la température d'une masse d'air. Un kilog. de houille de bonne qualité échauffera de io° un volume d'air de vingt mètres cubes. Nous renverrons , pour l'application de ces principes , aux articles Chauffage , Calorifère, Serres chaudes.

Quand on diminue, en le comprimant, le volume d'une masse d'air , une partie de sa chaleur latente apparaît , et élève à la fois sa température et celle des corps qui sont en contact avec elle {y. Briquet a air). Si au contraire le volume de l'air vient à augmenter sans qu'on l'ait soumis à l'action d'aucun foyer de chaleur, la température baisse aussitôt pour fournir à l'accroissement de la chaleur latente. Cette cause de refroidissement joue un grand rôle dans la météorologie.

L'air absorbe toujours une portion de la chaleur rayonnante : cette absorption , à peu près insensible quand il ne s'agit que d'une couche d'air peu épaisse , affaiblit les rayons solaires qui ont à traverser l'atmosphère tout entière. Cette diminution est d'autant plus sensible que l'air est plus dense , et qu'il est chargé de plus de vapeurs.

Si l'air laisse passer la chaleur rayonnante, il ne la propage pas sensiblement par lui-même. Aussi emploie-t-on cé gaz comme substance inconductrice dans une infinité de circonstances : les duvets , la laine, les fourrures doivent en partie leur inconductibilité à l'air qui s'y trouve interposé et dont elles empêchent les mouvements.

La chaleur cependant peut être transmise par l'air, de bas en haut seulement , par suite de la dilatation qu'il éprouve. Devenu en effet plus léger , il s'élève poussé par l'air plus froid et

plus lourd des couches supérieures qui vient prendre sa place ; de là des courants ascendants d'air chaud, et des courants descendants d'air froid. On voit que la chaleur est ainsi véhiculée, pour ainsi dire , par l'air lui-même qui se déplace , et non conduite comme dans les solides , où elle se.transmct sans transport des molécules. Ces courants d'air froid et d'air chaud, sont souvent produits à dessein dans les appareils industriels. Ils constituent ce qu'on appelle le tirage des foyers , la circulation de l'air dans les salles de spectacle , dans certaines étuves, etc.

Les rayons de lumière sont, comme ceux de la chaleur rayonnante, en partie absorbés par l'air, et en partie transmis. On verra plus tard {y. Refraction) que toutes les fois que la lumière passe de l'air dans une autre substance contiguc, telle qu'un verre de lunette, onde l'air dans le vide, ou réciproquement, ou enfin d'une couche d'air dans une autre d'une densité différente, le rayon se dévie , à moins qu'il ne traverse la surface de séparation des deux milieux contigus dans une direction qui lui soit perpendiculaire. Cette déviation joue un grand rôle dans les observations astronomiques , dans les opérations géodésiques et de nivellement (v. Réfraction astrpnomique, Réfraction terrestre y et Mirage). Le défaut d'espace nous force à passer sous silence l'indication de plusieurs autres effets de l'action de l'air sur la lumière; ils se présenteront successivement dans l'ordre alphabétique de leurs dénominations.

Nousavons déjà dit à l'article Acoustique, qu'en vertu de son élasticité , l'air propage les vibrations sonores avec une vitesse de trois cent quarante mètres par seconde , et nous avons exposé les applications qu'un observateur peut faire de cette donnée , pour estimer la distance qui le sépare d'un lieu où se produit un son accompagné de lumière. L'importante théorie des vibrations sonores de l'air dans les instruments a vent, ne saurait ici trouver sa place : nous la renvoyons à l'article cdnsacré spécialement a ces instruments.

Après avoir indiqué sommairement les propriétés et les usages de l'air, nous allons traiter de l'atmosphère considérée dans son ensemble. Ce sujet intéresse trop vivement toutes les classes de lecteurs pour que nous puissions l'omettre dans ce Diction-

Chacun des gaz qui font partie du mélange que nous avons nommé atmosphère, jouit individuellement des propriétés que nous avons reconnues à l'air : pesanteur, élasticité parfaite , mobilité presque complète , absorption ou dégagement de chaleur par suite des variations de température et de volume , dilatation par la chaleur, propagation du son , déviation do la lumière , transparence, etc.; mais il y a différence entre eux quant à l'intensité de quelques-uns de ces effets. Ainsi, l'acide carbonique pèse plus que l'oxigène , celui-ci plus que l'azote , qui luimême pèse plus que la vapeur d'eau. Ainsi l'acide carbonique et la vapeur d'eau ont un calorique spécifique plus grand que celui de l'oxigène et de l'azote. Ainsi la propagation du son y est plus ou moins prompte , et la déviation de la lumière plus ou moins considérable.

Il n'entre pas dans le cadre de cet article de traiter des propriétés chimiques des gaz qui composent l'atmosphère , et nous nous contenterons de rappeler les rôles que joue l'air dans ces trois phénomènes d'une haute importance : la respiration des animaux , celle des plantes , et la combustion des substances qui alimentent nos foyers.

Dans chacun de ces trois cas , l'oxigène seul agit chimiquement. Quel est donc le rôle de l'azote qui forme les quatre cinquièmes de l'atmosphère ?

Nos lecteurs verront à l'article Salpêtre, que l'azote sert a la formation naturelle de cette substance qui joue un rôle si important dans l'industrie. Long- temps repoussée par quelques chimistes marquants , et ignorée du reste du monde savant , cette opinion a été accréditée depuis quelques années , grâces aux travaux de M. Longchamp et à ceux de notre confrère M. Gaultier de Claubry. Ce que nous avons ici à examiner, c'est le rôle de l'azote dans les trois phénomènes que nous avons signalés, et dans lesquels il n'exerce aucune action chimique. On a dit pendant long-temps que l'azote servait à délayer l'air -, mais on sait aujourd'hui que la densité de chacun des gaz qui entrent dans l'atmosphère, de l'oxygène , par exemple , ne dépend aucunement de la présence ou de l'absence des autres. L'azote ne délaie pas l'oxygène, et néanmoins il modère son action en s'opposaut à la trop prompte circulation de ce dernier. Il en est, en

effet , des mouvements de l'oxygène dans l'espace déjà saturé par l'azote, comme de ceux de la vapeur d'eau dans l'air.

Les différents gaz atmosphériques pénètrent dans l'eau et les autres liquides; chacun d'eux s'y loge en quantité proportionnelle à sa pression, mais variable suivant la nature de ces liquides. L'oxygène est absorbé par l'eau en plus grande proportion que l'azote. Dans vingt-cinq litres d'eau il entre, terme moyen, un litre de ces deux gaz à la fois.

L'acide carbonique entre aussi dans l'eau en quantités variables suivant les lieux. 11 contribue, comme l'oxygène, à lui donner un goût agréable et une qualité favorable à la digestion. De l'eau privée d'air par la distillation, devient, comme chacun le sait, crue, indigeste et nauséabonde.

Cette absorption de l'air par l'eau doit faire restreindre le sens de cette proposition mal comprise par un grand nombre des personnes qui ont étudié la physique : a L'air presse sur les liquides. » Si on place, en effet, sur une soucoupe, une cloche •^'ê^I74' ab,Jig. 17/1, entièrement pleine d'eau, l'air qui est en contact avec la surface b , de l'eau dans la soucoupe s'infiltrera à travers la masse liquide, arrivera peu à peu au sommet de la cloche, y apparaîtra à l'état gazeux, et peu à peu le niveau a, dans la cloche, s'abaissera \ù jusqu'à ce qu'enfin il soit à la hauteur du ni- ^\ f veau b de la cuvclte. Ainsi , la pression de l'air ne pourra soutenir une colonne d'eau, malgré son poids, que pendant quelque temps. C'est pour cette raison que l'on n'a pas pu construire des baromètres a eau.

On a calculé que la quantité d'air qui a pénétré dans les eaux de l'Océan et dans l'intérieur du sol , ne forme que la cent cinquantième partie environ de la masse atmosphérique. A mesure qu'on s'élève dans l'atmosphère, la température va diminuant. Les dernières couches partagent la chaleur des espaces planétaires qui est loin d'être nulle, comme on le croit généralement. Le célèbre Fourier avait fait voir qu'ils devaient être à une température voisine de celle des pôles de la terre à l'époque des plus grands froids. M. Saigcy, en prenant la moyenne des indications fournies par diverses considérations, a trouve soixante-deux

degrés au-dessous de zéro. Cette chaleur constante qui a traversé l'air et la masse du globe, s'ajoute à la chaleur solaire variable pour les différents climats, et constitue avec elle leur température ; si le soleil cessait de l'échauffer, la terre serait donc en tous ses points à — 620.

En s'élevant, à partir du sol jusqu'à ces limites de l'air , on observe une diminution de température qui est de moins en moins sensible à mesure qu'on s'éloigne de la terre. Tant qn'on ne s'élève pas au-delà de sept mille mètres , ce refroidissement est sensiblement uniforme. Il est, au reste, plus rapide en été qu'en hiver, et dans les pays chauds que dans les pays froids.

L'air qui baigne les grandes chaînes de montagnes est moins chaud que celui qui est à la même hauteur au-dessus des plaines. On en a conclu , avec raison , que le froid des montagnes ne provenait pas uniquement du froid des hautes couches de l'air, comme on l'a imprimé dans plusieurs ouvrages : les montagnes ont , en elles-mêmes , un principe de refroidissement. Nous ne sachions pas qu'il ait été découvert.

L'air joue trois rôles extrêmement importants sous le rapport de la chaleur qui nous vient du soleil.

i° II en absorbe une partie qui se partage ainsi : les deux septièmes entrent dans l'air à l'état de chaleur latente , les cinq autres sont immédiatement sensibles; mais quand le soleil a disparu, les deux cinquièmes réapparaissent , et compensent en partie l'absence de l'astre. L'atmosphère tend donc à régulariser la température du sol.

2° La chaleur qui , venue du soleil à l'état lumineux , a été absorbée par la terre , n'en ressort ensuite qu'à l'état obscur , et ne peut plus traverser l'air aussi facilement que la première fois. Il y a donc accumulation de chaleur à la surface du sol. Cette chaleur se dissipe ensuite pendant les moments où nous sommes privés de la vue du soleil.

3° Le mouvement perpétuel de l'atmosphère , en faisant passer l'air des régions plus chaudes dans les régions plus froides, et réciproquement, modifie la température de ces lieux et empêche qu'elle ne varie régulièrement en passant d'un jour à l'autre dans le cours de l'année , comme cela devrait avoir lieu d'après la régularité du mouvement de la terre dans son orbite.

Nous avons vu que chaque portion de la masse atmosphérique ♦ ■tait soumise à la quadruple action de sa force de répulsion, de la force centrifuge que produit la révolution du globe, de son propre poids , et du poids qu'exercent les couches supérieures. La force centrifuge et le poids de la couche considérée, sont peu de chose comparativement aux deux autres forces, quand les couches supérieures sont en grand nombre; on peut alors les négliger, et on dit que la force élastique d'une couche d'air égale le poids de ces couches supérieures. Mais quand il est question de couches voisines des limites de l'atmosphère , ce dernier poids est lui-même bien faible , et il faut faire entrer en ligne de compte le poids môme des molécules d'air considérées. Comment , sans cela , pourrait-on concevoir que l'atmosphère fut limitée? La force expansive des dernières particules de l'air devrait les projeter dans l'espace , si leur poids , tel faible qu'il soit, n'était là pour les retenir.

Il est évident que la force de ressort de l'air et sa densité iront en diminuant avee la hauteur. Le décroissement de la force de ressort est plus rapide , au reste > que celui de la hauteur. La loi mathématique de ces variations est connue, et on sait déduire la mesure de la hauteur d'un lieu par rapport à un autre , de la mesure de la pression de l'air en ces deux points, mesure que l'on obtient , comme on l'a vu, au moyen du Baromètre. L'importance de cette opération mérite que nous expliquions la marche à suivre. Parmi les règles tracées par les géomètres et les physiciens, nous choisirons la suivante comme étant celle qui, sans le secours des logarithmes , donne le résultat le plus exact Elle est extraite de la Petite physique du globe.

« i* Ramenez les deux colonnes barométriques à la tempéra- » turc zéro ; i° au nombre constant 265 ajoutez la température » supérieure, multipliez par la pression inférieure, et divisez » par la pression supérieure , vous aurez un premier résultat; » 3° à a65 , ajoutez la température inférieure, multipliez par la » pression supérieure, et divisez par la pression inférieure, » vous aurez un second résultat; 4° de la température infé- » ricure, retranchez la température supérieure, vous aurez un » troisième résultat; 5° ajoutez le premier résultat avec le » troisième , et retranchez ensuite le second , vous aurez un

» quatrième résultat; 6° enfin, multipliez ce quatrième résultat » par le nombre constant 1 5 , et vous aurez en mètres la haute m » cherchée. (Quand une température est inférieure à zéro , les » opérations qu'elle doit subir, se changent, l'addition en une » soustraction , et la soustraction en une addition.) » (i).

Nota. Les colonnes barométriques doivent être préalablement ramenées à la longueur qu'elles occuperaient à o°, en les multipliant par les températures correspondantes , et divisant ensuite par 6196.

La pression de l'air vaine sans cesse en chaque point du globe. Dans les régions voisines de l'équatcur , ces variations s'opèrent régulièrement dans chaque journée, de telle sorte qu'à la hauteur du baromètre , on peut dire l'heure. Plus on avance vers les pôles , plus ces variations sont faibles , et plus elles sont difficiles à discerner au milieu des changements accidentels. Pour les reconnaître , il faut observer le baromètre pendant un certain nombre de jours, et prendre ce qu'on appelle les Moyennes des observations faites aux mêmes heures. Le relevé des mesures prises pendant dix années, à l'Observatoire de Paris, apprend que la force moyenne de la pression de l'air en ce lieu , équivaut a la pression d'une colonne de mercure de 755 millimètres gL. (Le mercure étant supposé à o°.)

En général, les vents froids augmentent la pression de l'air, et les vents chauds la diminuent. Elle augmente encore au moment où la pluie tombe , et s.'affaiblit après sa chute. Les pluies d'orage sont ordinairement précédées et accompagnées d'un violent courant d'air , que le nuage en tombant pousse devant lui. Ordinairement une diminution dans la pression de l'air, présage la pluie : aussi les vents chauds, l'amènent-ils ordinairement , tandis que les vents froids produisent la sécheresse.

Nous passons sous silence les résultats si curieux des observations sur les brises, les moussons et les vents alisés , le défaut

( 1 ) Cet énoncé est représenté par la formule

P, P', l i, étant les pressions et Us températures ( centigrades ) Hu lien supérieur et du lieu inférieur.

d'espace nous force à les renvoyer à un article ultérieur spécialement consacré aux vents, dans lequel nous ferons entrer les résultats des recherches que M. Saigey a faites sur ce sujet difficile, résultats qu'il a consignés dans un ouvrage remarquable intitulé : Petite physique du globe. Nous ne saurions mieux faire que d'y renvoyer nos lecteurs ; ils y trouveront sur tous les phénomènes météorologiques , la pluie, la grêle, les orages , l'arcen-ciel , etc. , des notions exactes présentées avec simplicité et concision. Sainte-Preuve.

ATMOSPHÈRE. UNITÉ DE PRESSION. (Mécanique.) La pression , tension ou force élastique des gaz et des vapeurs se mesure souvent en atmosphères ; c'est ainsi que l'on dit : une chaudière a été essayée à dix atmosphères; un gaz comprimé à trente atmosphères ; une machine à vapeur travaillant à cinq atmosphères, etc.

Cette unité de pression est égale, comme son nom l'indique, à la pression moyenne de l'atmosphère au niveau de la mer; elle est équivalente à celle qu'exerce le poids d'une couche de mercure haute de sept cent soixante millimètres , ou d'une colonne d'eau à o degré , ayant dix mètres et un tiers ( 3 1 pieds ) de hauteur.

Cette force peut se traduire facilement en poids : la pression d'une atmosphère sur un mètre carré équivaut au poids d'une colonne ou d'un prisme d'eau ayant un mètre carré de base et iom,32o de hauteur. Pour trouver le poids de l'eau , il suffit de chercher son volume en décimètres cubes ou en litres, et de remplacer le mot litre par celui de kilogramme ; un mètre carré contient cent décimètres carrés ; cette base , multipliée par la hauteur io3d,2, donne pour volume et pour poids io,3ao décimètres cubes ou kilogrammes. Un mètre carré contient 10,000 centimètres carrés; ainsi la pression d'une atmosphère équivaut à i^o32 sur chaque centimètre carré.

Les mécaniciens anglais comptent les pressions en livres et par pouces carrés ; la pression d'une atmosphère sur un pouce carré anglais de superficie, équivaut à quatorze livres anglaises^ avoir du poids, et soixante-huit centièmes.

Les parois d'un vase qui contient de la vapeur ou un gaz à la tension de deux atmosphères ne supportent , en réalité , qu'un