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On résout de môme la question suivante : Quelle est la force élastique que prend un volume d'air mesurajit 2i centimètres cubes sous la pression 540 millimètres quand on réduit son volume à 18 centimètres cubes?

Produit constant , . 24 X

Volume nouveau 18

Pression :

2. Une deuxième conséquence de la loi de Mariotte, c'est la variation de ia densité d'un gaz suivant le volume qu'il occupe ou la pression qu'il supporte. De ce que les gaz se compriment facilement, il résulte qu'à volume égal, le poids d'un même gaz est d'autant plus grand que la pression est elle-même plus grande; et par conséquent, le poids spécifique d'un gaz, autrement dit le poids d'un litre, augmente avec cette pression. On comprend alors pourquoi il faut indiquer, avec la densité de chaque gaz, la pression sous laquelle elle a été mesurée. Et comme la chaleur amène dans les gaz des changements notables de volume, on a été conduit à prendre la densité des gaz à une température déterminée aussi bien que sous une pression indiquée ; on a choisi la température 0" et la pression de ToO millimètres.

Lmite de la loi de Mariotte. — Un gaz ne peut pas indéfiniment diminuer de volume à mesure que la pression augmente. Il arrive un moment où les molécules sont assez rapproch'.es pour que l'état gazeux ne soit plus possible ; alors la substance se liquéfie. Tous les corps gazeux connus ont pu être amenés à l'état liquide, les uns facilement comme l'acide sulfureux, le gaz ammoniaque, le gaz acide carbonique , û'autres plus difficilement comme l'oxygène, l'azote, l'hydrogène, qui ont longtemps résisté à toutes les pressions qu'on avait essayées sur eux. Les uns et les autres n'obéissent plus exactement à la loi de Mariotte dans le voisinage de leur point de liquéfaction ; mais cette loi n'en est pas moins d'une exactitude parfaite dans les limites où l'on en fait usage, cestà dire pour des pressions qui. pour les gaz difficilement liquéfiables conmie l'air, ne dépassent pas quinze à vingt atmosphères.

En général, pour obtenir la condensation d'un gaz, on le fait dégager dans un tube hermétiquement fermé et offrant un faible volume ; la qu^wUtô

ELASTICITE

ÉLECTRICITÉ

de gaz augmentant dans cet espace restreint, la force élastique croît rapidement, et il se liquéfie par le fait de sa propre pression ; c'est ainsi du moins qu'on a amené à l'état liquide l'ammoniaque, le chlore, l'acide carbonique, et tout récemment riiydrogéne en ajoutant, pour ce dernier, à une très forte pression, une température très basse.

Mesure des pressions- du gaz. — Manomètres. — Pour estimer la force élastique des gaz plus ou moins comprimés, et particulièrement la force de la vapeur qui met en mouvement les machines, on se sert d'appareils appelés manomètres. Comme on mesure la force élastique d'un gaz par la hauteur de la colonne de mercure qui produirait, sur la môme surface, la même pression que le gaz, le moyen le l)lus simple qui se présente, c'est de faire agir le i;az dans une des branches d'un tube recourbé contenant du mercure : ce dernier s'élève dans l'autre branche si la pression du gaz est plus grande que celle de l'atmosphère; et dans ce cas, la pression du gaz est égale h la pression atmosphérique augmentée de la colonne de mercure mesurée verticalement entre les deux niveaux. C'est là le principe du manomètre à air tiljre. Qu'il soit formé d'un lougtube recourbé dontlaplus petite branche peut être mise en communication avec le récipient contenant le gaz, la seconde branche étant ouverte et verticale, ou bien qu'il consiste en un long tube ouvert plongeant dans une cuvette de mercure dans laquelle le gaz ou la vapeur vient exercer sa pression, il a toujours l'inconvénient d'exiger des dipiensions considérables, de présenter une longueur embarrassante de 0">,76 par atmosphère, et de rendre diflicile la lecture de ses indications.

Le manomètre à air comprimé repose sur la loi de Mariette. C'est un tube fermé par un bout, dont l'extrémité ouverte plonge dans le mercure d'une petite cuvette. On y a emprisonné do l'air ; et quand le gaz ou la vapeur comprimée d'un récipient vient presser sur le liquide de la cuvette, celui-ci monte dans le tube on refoulant l'air qui lui oppose une résistance. On marque sur le tube les points où la colonne doit s'élever pour indiquer des pressions de 2, 3, 4, atmosphères, etc., dans le récipient. Cet appareil^ beaucoup plus court que le précédent, a cependant un inconvénient; c'est l'incertiiude dans l'estimation des hautes pressions : on remarque en effet, si l'on se reporte à la vérification de la loi de Mariette, qu'à mesure que les pressions grandissent, les volumes occupés par l'air emprisonné diminuent, et les traits qui les marouent se rapprochent beaucoup les uns des autres.

Le plus employé des manomètres, c'est le maJiomètre métaléique, dont le principe est tout différent. Il consiste en un tube à section elliptiq^ae, en laiton mince, courbé et fixé à une de ses extrémités, tandis que l'autre est en communication par un levier spécial avec l'aiguille d'un cadran. La pression vient-elle à augmenter dans l'intérieur du tube, celui-ci tend à se redresser, la branche libre tire sur l'aiguille et la fait avancer sur le cadran. L'appareil est gradué sur un bon manomètre à air libre ; il donne alors des indications faciles à lire, et il a sur les deux précédents le double avantage d'être peu volumineux et très solide.

Expériences et applications. — 1 . Constater la différence d'élasticité dune lame d'acier, d'une même lame de fer, d'une lame de cuivre, d'une de zinc, d'une de plomb.

2. Ployer une règle de bois ou de métal dans le sens de son épaisseur, puis dans le sens de sa largeur; constater que c'est plus difficile dans ce second cas à cause du déplacement des molécules les plus éloignées.