HYDROGÈNE

odorant parla présence d'hydrogène carburé, silicié, parfois même aisénié. Il est dans cet état d'une purification assez difficile : elle est ;i peine complète après le passa;ïe du gaz à traveri plusieurs dissolutions métalliques.

4° On obtient un mélange très pur de 3 parties d'hydrogène et 1 d'azote, en décomposant un courant de gaz ammoniaque dans un tube chauffe au rouge.

b" Tout produit organique non azoté peut être considéré comme formé d'acide carbonique, d'eau, plus de l'hydrogène et du carbone. Donc, en général, chauffés avec un alcali caustique, ces corps forment un carbonate alcalin et dégagent des carbures d'hydrogène. Dans des cas particuliers on obtient de l'hydrogène très pur. C'est ainsi que M. Pictet a obtenu l'hydrogèno destiné à être liquéfié en décomposant par la potasse l'acide formique ou plutôt le formiate de potasse :

(C2 H* 0^ = C« 0* -+- 2H) -f n KO. HO

Propriétés ihrjsiques. — L'hydrogène est un gaz incolore, inodore, sans saveur. Sa densité est 0,009 ; il est 1 i, 6 fois plus léger que l'air. Un litrn, de ce gaz pèse O^'ÛO ; le volume d'un gramme est 11''', 2. On met cette faible densité en évidence en se serrant de ce gaz pour gonfler des bulles de savon qui s'élèvent avec rapidité. Ce gaz a la plus grande chaleur spécifique, trois fois celle de l'eau; il a pour la chaleur une conductibilité propre ; son indice de réfraction moyen est 111. L'eau en dissout à peine l/ôO en volume. La dififusibilité de l'hydrogène par rapport à l'air, en raison inverse de

la racine carrée des densités, est y li,b ou 3, 8 ; c'est-à-dire que si deux espaces indéfinis, contenant l'un de l'air, l'autre de l'hydrogène, sont séparés par une paroi poreuse, pondant qu'un volume d'air traversera cette paroi, elle sera traversée en sens inverse par 3,8 volumes d'hydrogène. Le phénomène se produit également à travers les substances colloïdes, la gélatine, les membranes animales, le caoutchouc. Un ballon gonflé d'hydrogène se dégonfle assez rapidement à l'air, tandis qu'un ballon rempli d'air et placé sous une cloche pleine d'hydrogène augmente de volume. Toutefois la difi'usibilité n'est plus exprimée par les mêmes nombres et paraît dépendre de la facilité de liquéfaction du gaz ; ainsi, tandis qu'à travers les corps pureux ce rapport est de 5 à 1 entre l'hydrogène et l'acide carbonique, il devient de ] à 2,5 pour les membranes colloïdes.

L'hydro2:ène entre comme en dissolution dans certains solides, tels que le fer, le palladium. Ce phénomène a reçu le nom d'occlusion.

L'hydrogène, réputé permanent ainsi que les gaz oxygène, azote, bioxyde d'azote, a été liquéfié et même solidifié en décembre 1S77 par deux savants poursuivant le môme but. M. Cailletet, ingénieur français, ayant comprimé de l'hydrogène pur et sec à '-'So atmosphères et l'ayant subitement laissé se détendre, le froid produit par la diminution de pression suffit à condenser une partie du gaz qui apparut sous forme de brouillard, puis en gouttelettes, s'évaporant en 2 ou 3 secondes. M. Pictet, de Genève, en soumettant ce gaz à une température de 140 degrés au-dessous de zéro et à une pression de (Î.^O atmosphère?, le vit couler sous forme de liquide bleu d'acier, faisant en tombant sur le parquet le bruit d'un fer rouge plongé dans l'eaii. Il n'a pas encore été possible de conserver l'hydrogène liquide de manière à on étudier les propriétés.

L'hydrogène chauffé à une haute température, par exemple par le passage de l'étincelle électrique, donne au spectroscope trois lignes brillantes rouge, verte, violette, correspondant aux raies C, F, G du spectre solaire. Ces raies sont d'autant plus larges que le gaz est plus comprimé ; leur épaisseur peut donc donner une idée de la densité •2« Partix.

de l'hydrogène dans les atmosphères sidérales.

Propi-iiités chimiques. — L'hydrogène est très combustible ; un jet d'hydrogène brûle dans l'air, l'oxygène. le chlore. Il forme avec ces corpî des mélanges qui détonent en présence d'un corps on igniiion, de l'éponge de platine. Le mélange d'hydrogène et de chlore se combine en outre lentement à la lumière dilTuse, et avec une explosion des plus intenses au moindre rayon du soleil. Cette intéressante mais dangereuse expérience se fait en plaçant à l'ombre un flacon renfermant les deux gaz, et en dirigeant à distance à l'aide d'un miroir un rayon de soleil sur le mélange explosif- La combustion d'un gramme d'hydrogène dans l'oxygène fournit 34 50o calories, et dans le chlore 28 80t) d'après Favre et Silbermann. M. Becquerel évalue à 1700" sa température de combustion dans l'oxygène. On s'est servi de cette propriété pour produire les plus hautes températures en faisant brûler un mélange de 1 volume d'oxygène et 2 d'hydrogène fait d'avance dans une vessie. Malgré les toiles métalliques placées dans l'ajutage, ce procédé était très dangereux- Aujourd'hui le chalumeau oxy-hydrique est formé de deux tubes concentriques, et le mélange des gaz n'a lieu qu'à la sortie et au moment même de leur combustion. Celle-ci est silencieuse si les deux gaz sont en proportion convenable ; un bruit de souiflemeni indique excès d'hydrogène, de sifflement excès d'oxygène.

Quand on entoure d'un largo tube de verre le tube effilé à l'extrémité duquel brûle un jet d'hydrogène, il se produit souvent un son musical. On donne à cette expérience le nom d'harmonica chimique. Le son est dû à ce que l'hydrogcne, au lieu de brûler régulièrement, forme une série d'explosions très rapprochées, tantôt en dehors, tantôt en d?dans de l'orifice de l'ajutage, ce qui met en vibration l'air du tube. Ces explosions sont mises en évidence lorsqu'on regarde la flamme chantante dans un petit miroir animé d'un mouvement de rotation rapide autour d'un de ses diamètres. On peut déterminer la production de cette musique en émettant les sons à l'unisson desquels peut se mettre le tuyau sonore. La flamme répond aux sons produits. De nombreuses expériences ont été faites sur les flammes chantantes, et on pouvait en espérer un résultat téléphonique pratique, lorsque l'appareil de G. Bell est venu absorber l'attention des savants livrés à ce genre de recherches.

La flamme de l'hydrogène à la pression ordinaire est incolore ; elle devient visible aux hautes pressions ou quand on y introduit un corps solide, chaux, fil de platine, carbone résultant de la décomposition d une vapeur d hydrocarbure (benzine ou autre), mêlé à l'hydrogène. Le premier procédé, chaux placée dans le chalumeau oxy-hydrique, fournit la lumière Drummond, la plus intense après la lumière électrique. Les autres sont utilisés quand il y a objection contre l'usage du gaz de l'éclairage ordinaire, toujours un peu sulfureux.

L'hydrogène éteint les corps en combustion qu'on y plonge ; il asphyxie les animaux sans les empoisonner. Un mélange convenable d'hydrogène et d'oxygèno est respirable, et à cause de sa faible densité, il donne une acuité remarquable à la voix d'une personne qui parle ou chante en l'expulsant de ses poumons.

L'hydrogène gazeux n'a aucune affinité à froid; à chaud il décompose des oxydes métalliques, et c'est là une propriété qui sert à la classification dos métaux. L'hydrogène occlus a au contraire, à froid, de grandes affinités, et réduit un grand nombre de sels métalliques et de composés organiques. Il en est de même de l'iiydrogène dit à l'état naissant. On l'applique en mélangeant, aux substances sur lequel on veut le faire agir, les matériaux de sa production, soit zinc et acide sulfurique, soit lo plus souvent amalgame de sodium,

fi-?

HYDROSTATIQUE

HYDROSTATIQUE

Usages. — Dans les laboratoires l'hydrogène sert comme agent réducteur, quelquefois comme combustible. Il est fort peu employé dans l'industrie; il est presque toujours remplacé par le gaz de l'éclairage, inférieur sans doute, mais beaucoup moins cher, pour gonfler les ballons, pour l'alimentation du chalumeau oxy -hydrique servant à la fusion du platine, etc., et pour la lumière Drummond.

[P. Robin.]

HYDROPHOBIE. — Ce nom, qui signifie Aorreu7' de l'cm, est employé à tort comme synonyme de rage. En effet, chez le chien enragé, l'aversion pour la boisson est loin d'être un symptôme constant. V. Rage.

HYDROSTATIQUE.— Physique, VI.— L'hydrostatique est la partie de la physique où l'on étudie les conditions de l'équilibre des liquides et les pressions qu'ils exercent sur les parois des vases qui les contiennent.

Les liquides sont les corps tels que l'eau, l'alcool, le mercure, etc., qui offrent une très grande mobilité dans toutes leurs parties, dont les molécules ont entre elles si peu d'adhérence qu'elles roulent les unes sur les autres avec facilité. Kn petite masse sur un corps solide qu'ils ne mouillent pas, ils pren nent la forme sphérique; en quantité un peu notable, ils n'ont pas de forme propre, ils se moulent dans le vase qui les renferme; dans tous les cas le moindre effort suffit pour les diviser. Ils sont très peu compressibles, c'est-à-dire que de fortes pressions en diminuent à peine le volume. Ajoutons qu'ils sont pesants et nous aurons énoncé toutes leurs propriétés générales.

Transmission des pressio7is. — De l'extrême mobilité des molécules liquides résulte un principe très important par ses conséquences et ses applications, et qu'on nomme le principe de la transmission de pression en tous sens. En voici l'énoncé, formulé pour la première fois par Pascal dans son Traité sur l'équilibre des liqueurs : Si l'on exerce sur une certaine partie de la surface d'une masse liquide une pression déterminée, elle se transmet dans toute la masse, dans toutes les directions, de telle sorte que la pression totale transmise normalement à une surface double ou triple de celle qui reçoit directement l'action est elle-même double ou triple de celle-ci. Expliquons-le clairement par un exemple. Soit un liquide remplissant complètement un vase à parois planes; si en un point se trouve une ouverture circulaire de 10 centimètres carrés fermée par un piston du poids de 10 kilogrammes, tout le liquide sera pressé contre les parois du vase ; celles-ci seront poussées de dedans en dehors, et si en un autre point est une seconde ouverture de 2, 3, 4 fois 10 centimètres carrés, il faudra y mettre, pour résister à la pression, un piston de 2, 3, 4 fois 10 kilogrammes.

L'expérience vérifie cette transmission des pressions par les liquides : on sait en effet qu'on brise une bouteille pleine d'eau en frappant sur le bouchon, quand celui-ci repose sur l'eau du vase ; le choc se transmet h la surface liquide et par elle à tous les points de la paroi^ et le verre n'y résiste pas.

La presse hydraulique, imaginée par Pascal, est une application du principe qui précède. Que l'on conçoive deux tuyaux ou corps de pompe de sections très inégales, 1 et 100 par exemple; que ces corps de pompe, réunis par un tube de communication, reçoivent chacun un piston exactement travaillé, et que l'appareil soit et demeure rempli d'eau. Si on exerce, à l'aide d'un levier, une pression de 20 kilogrammes sur le petit piston, ctte pression se transmettra en tous sens dans le liqiiide et par suite au grand piston qu'elle tendra à soulever ; celui-ci sera sollicité de bas en haut par une force de 100 fois 20 ou 2 000 kilogrammes.

En plaçant sur lui un poids moindre que 2 000

kilogrammes, on pourra donc le soulever; ou bien si l'on y place un corps retenti en dessus par un obstacle fixe, ce corps sera comprimé comme s'il eût été chargé directement d'un poids de 2 OuO kilogrammes.

L'appareil est monté de manière que le petit piston tire l'eau d'un réservoir et l'envoie sous le grand piston; celui-ci est muni d'une plate-forme qui monte contre des colonnes supportant l'obstacie fixe destiné à arrêter le corps à comprimer. Une soupape de siireté empêche que la machine ne se rompe, quand la pression devient trop grande, et une vis spéciale permet de faire rentrer l'eau dans le réservoir et de diminuer la pression pour enlever de l'appareil le corps comprimé.

La presse hydraulique est aujourd'hui d'un usage fréquent dans l'industrie; on s'en sert pour exprimer l'huile des graines oléagineuses, le jus des betteraves, pour comprimer le drap, le papier, les étoffes, pour réduire le volume des corps encombrants.

On applique encore la transmission de pression par l'eau pour essayer les chaudières de machines à vapeur, les vases et les tuyaux qui doivent supporter de grands efforts. On les remplit d'eau que ion comprime au moyen d'une pompe foulante, jusqu'à ce qu'une soupape do sûreté se soulève sous la pression maximum que l'appareil devra pouvoir supporter. Le peu de compressibilité de l'eau est ici mis utilement à profit ; il empêche tout accident dans le cas où la paroi du vase se rompt pendant l'essai ; l'eau n'ayant pour ainsi dire pas diminué de volume par la compression, n'a pas de force de projection, tandis qu'un gaz en aurait une très grande dans les mêmes conditions

Equilibre des liquides pesants. — Les liquides abandonnés dans des vases ouverts sont soumis à l'action de la pesanteur. L'eau a une tendance continuelle à tomber ; il est impossible, à cause de sa grande mobilité, de la niainicnir en repos sur une surface inclinée ^ elle y roule comme une bille d'ivoire dans le sens de la pente, et ne s'arrête que quand sa surface est devenue perpendiculaire à la force qui agit sur elle. La surface libre dei eaux tra7iquiUes ou de tous les liquides en équilibre est donc horizontale. On le reconnaît par l'expérience en remarquant que l'image d'un fll à plomb, produite par la surface de l'eau comme par un miroir, est sur le prolongement de ce fil.

Puisque l'eau est pesante, les différentes couches pressent les unes sur les autres, et il y a lieu d étudier les pressions exercées par les liquides en vertu de leur poids sur les dilVérents points de leur masscj sur le fond et les parois des vases qui les renferment.

Si l'on divise la masse d'un liquide contenu dans un vase en tranches parallèles à la surface libre, c'est-à-dire en tranches horizontales, on se convaincra sans peine que chacune d'elles supporte le poids de la file de molécules qui est au-dessus, et que la pression augmente à mesure qu'on descend au-dessous du niveau.

On admettra également sans peine que tous les points d'une même tranche horizontale doivent supporter la même pression, puisqu'ils sont h la môme distance du niveau supérieur et qu'au-dessus de chacun d'eux il y a la môme quantité de molécules liquides pesantes. Enfin, si l'on considère un élément plan, horizontal, en équilibre dans la masse liquide, puisqu'il est pressé en dessus ou de haut en bas par le poids de la colonne verticale de liquide située au-dessus de lui, il doit lètre par une pression égale de bas en haut provenant de l'élasticité des molécules voisines agissant sur lui comme un obstacle fixe; en d'autres termes, toutes les parties d'une tranche horizontale d'un liquide su portent de bas en haut une pression égale à celle quis'exerce de haut eyi bas.

HYDROSTATIQUE

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Pour vérifier ces faits, on prend un tube de verre un peu large, ouvert aux deux bouts, dont une des cxirémités a été rodée et peut être fermée exactement par une lame de verre qu'on nomme un obturateur. On applique l'obturateur contre les bords du tube ; on l'y maintient au moyen d'un fil ; puis on plonge verticalement le tube ainsi fermé dans un grand vase d'eau. Quand l'appareil est à une certaine profondeur, on abandonne le fil; l'obturateur ne tombe pas, mais reste appliqué contre les bords du tube ; il y est donc retenu par une certaine force agiss-intde bas en haut. Reste à mesurer cette pression. Il suffit pour cela de verser de l'eau dans le tube jusqu'à ce que l'obturateur se détache et tombe ; le poids de l'eau ajoutée représente évidemment la pression cherclièe. Or, la lame ne se détache que quand le niveau intérieur du liquide dans le tube atteint le niveau extérieur. Alors, l'obturateur supporte en dessus une pression représentée par le poids d'une colonne d'eau ayant pour base la surface pressée et pour hauteur la distance de cette surface au niveau : c'est la valeur de la pression de bas en haut comme de la pression de liaut en bas, sur l'élément liquide dont l'obturateur tient la place.

Pression sur le fond des vases. — On conçoit sans peine que l'eau presse de son poids sur le fond, des vases qui la renferment. Celte pression est, dans tous les cas, égale au poids d'une colonne du liquide ayant pour base la surface horizontule pressée et pour hauteur la distance verticale du fond au niveau du liquide. D'après cet énoncé, évident au ppmiier abord pour le cas d'un vase C5'lindrique à. parois verticales, la pression est indépendante de la forme du vase, indépendante de la quantité de liquide qu'il renferme ; que !e vase soit rétréci, renflé, large en haut ou étroit, oblique ou droit, peu importe, toutes les fois que le fond aura la même surface et que le liquide s'élèvera à la même hauteur, le fond supportera la même pression.

Ce résultat pouvait être prévu par le raisonnement. Si l'on considère en effet, à côté d'un vase cylindrique, un second vase de môme fond que le premiei-, mais évasé par le haut, comme les molécules liquides n'ont aucune adhérence entres elles, on peut leur substituer une série de baguettes de verre posées verticalement; les unes s'appuieront sur les parois, les autres sur le fond ; ces dernières seules représenteront par leur poids l'elVort qu'il faudrait faire pour soulever le fond du vase, c'està-dire la pression sur le fond ; et dès lors si les deux vases ont leur niveau libre à la môme hauteur, les deux fonds supporteront la même pression, bien que le second vase renferme un poids de liquide plus considérable que le premier. Le vase est-il rétréci à la partie supérieure, le fond supporte la même pression que la couche de liquide intiniment mince qui le couvre ; mais tous les éléments de celle-ci doivent être également pressés, ceux du bord autant que ceux du milieu, tout autant que ceux qui ont au-dessus d'eux le plus long filet liquide vertical; la pression totale sur le fond est donc encore égale à relie du vase cylindrique.

Si invraisemblable que ce fait paraisse au premier abord, il est mis absolument hors de doute par l'expérience. On prend trois vases en verre, eans fond, l'un cylindrique, l'autre évasé, le troisième rétréci. Leurs volumes sont très différents, mais ils ont le môme diamètre inférieur et les bords bien plans pour qu'on puisse les fermer exactement par la juxtaposition d'une lame de verre plane. On soutient le premier par un support ; on le ferme avec l'obturateur muni d'un fll et on attache ce iil au plateaud'une balance, tandisqu'on met des poids dans l'autre plateau dont l'effet est de tendre le til et d'appliquer lobiurateur contre le tube. Cela fait, on verso de l'eau dans le vase jusqu'au moment

où le fond se détache et on marque le niveati qu'avait l'eau. On recommence l'expérience avec le second, puis ensuite avec le troisième vase, et on remarque que le fond se détache pour chacun quand le liquide atteint la môme hauteur au-dessus du fond. La pression était donc bien la même dans tous trois.

Ainsi, quelle que soit la forme du vase, pour évaluer la pression que l'eau exerce sur le fond seul, on est conduit à la règle simple suivante : chercher la. surface du fo?id en l'évaluant en décimètres carrés, mesurer en décimètres la distance verticale de ce fond au niveau, le produit des deux nombres sera en kilogrammes la valeur de la pression. Pour tout autre liquide, il faudrait encore multiplier par la densité.

Il importe de remarquer que c'est la pression sur^ le fond du vase et rien que sur le fond, la force avec laquelle le fond tend à se détacher des parois qui le retiennent, que nous venons d'étudier. Pour soutenir le vase lui-même ou l'équilibrer sur une balance, il faudra toujours un poids égal au poids entier du liquide contenu augmenté du poids du vase.

Pressions latérales. — Le liquide contenu dans un vase en presse les parois latérales aussi bien que le fond ; car si l'on pratique un orifice en un point quelconque au-dessous du niveau on constate que le liquide s'élance au deho^^^, preuve que la tranche liquide qui occupe l'ori.Hce est pressée de dedans en deliors. De plus, on peut remarquer que le liquide sort sur une- petite étendue, normalement à la paroi quand celle-ci est mince autour de lorifice, ce qui permet de conclure que la pression est normale à la surface pressée. En éloignant l'orifice du niveau, ou en observant la longueur du jet à mesuro que le niveau baisse, on reconnaît que la pression grandit avec la distance du point pressé au niveau du liquide.

Si l'on ne considère qu'un petit élément d'une paroi, on voit que la pression supportée est le poids d'une colonne liquide ayant pour base ce petit élément et pour hauteur sa distance verticale au niveau. Et si on applique cette valeur à tous les éléments d'une paroi plongée, on arrive à trouver que la pression exercée par l'eau sur une surface latérale plongée est ie poids d'une colonne d'eau de cette surface, mais ayant une hauteur qui est la moyenne distance des différents points au niveau.

Cette pression peut acquérir une très grande valeur quand les corps immerges sont à une grande profondeur ou qu'ils présentent une grande surface ; il est très important de la connaître pour les constructions hydrauliques : toutes les fois quo l'eau doit être retenue dans un canal, dans un bassin, une écluse, il faut donner aux parois ou aux portes de l'écluse, aux vannes ou aux digues, une épaisseur assez grande pour résister à la pression souvent très considérable qu'exerce le liquide.

Vases à réaction. — Les pressions latérales qu'exerce un liquide sur les parois du vase qui le renferme peuvent produire parfois ie mouvement de ce vase, quand celui-ci est assez mobile et que l'on fait écouler le liquide. Ce mouvement a lieu en sens inverse de l'écoulement, et l'appareil est appelé vase à réaction. Supposons qu'un petit vase rectangulaire en cuivre mince soit porté sur des roulettes ; si on l'emplit d'eau, les pressions que ce liquide exercera sur la face d'avant seront exactement détruites par les pressions opposées de la face postérieure, et l'équilibre ne sera pas troublé. Mais que l'on pratique une ouverture dans la face d'arrière, la pression que supportait la paroi en ce point sera diHruite ; celle de la face d'avant devien: dra prépondérante et elle fera avancer le vase en sens contraire de l'écoulement. On produit habituellement ce phénomène dans un vase mobile au-

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HYGIÈNE

tour d'un axe vertical muni de deux tubes recourbés par où s'écoule l'eau ; on lui donne le nom de tourniq' et hydraulique. On a môme consiruii sur ce principe des roues qui utilisent la force d( l'eau et qu'on appelle des turbines.

Notons qu'un pareil effet se produit quand un gaz sort avec force d'un vase mobile qui le renferme : le recul des armes à feu et le mouvement des pièces d'artifice sont des phénomènes de ce genre.

Vases communiquants. — Lorsqu'on étaljlit une communication entre deux ou plusieurs vases qui contiennent le même liquide, celui-ci se répand dans chacun d'eux jusqu'à ce que tous les lâveaur soient sur le même plan horizontal. Cette proposition est une conséquence du principe de l'équilibre des liquides: si l'on considère dans la portioi; commune à deux vases une tranche horizontale, tous les éléments de cette tranche doivent supporter une égale pression ; il faut donc qu'au-dessus de chacun d'eux il y ait une même hauteur du liquide, et par suite " les niveaux supérieurs doivent appartenir au même plan horizontal.

La démonstration expérimentale se fait facilement à l'aide d'un grand vase muni à sa partie inférieure d'un tube latéral à robinet, sur lequel on peut fixer successivement des tubps de diverses formes. On met de l'eau colorée dans le grand vase, et sitôt que l'on ouvre le robinet, on voit l'eau monter dans le tube latéral à la même hauteur. Quand ce dernier tube n'est pas assez long pour que 1 eau y atteigne le niveau du réservoir, le liquide s'écoule ou jaillit avec d'autant plus de force que le réservoir est plus élevé, mais sans cependant monter à la hauteur où il monterait dans un tube, parce que les gouttes qui retombent enlèvent par leur frottement une partie tie la force de celles qui s'élèvent. C'est ainsi que se produisent les jets d'eau naturels ou artificiels, sous quelque forme qu'ils se présentent.

Cette tendance d; l'eau à reprendre son niveau trouve son application dans le jeu des écluses de canaux et dans la distribution de l'eau dans une ville. Dans ce dernier cas, si 10:1 n'a pas à sa disposition un réservoir naturel à niveau très élevé, on en construit un que l on remplit à l'aide de machines I ydrauliiiues. Du fond de ces réservoirs partent lès tuyaux de conduite qui se ramifient dans les divers quartiers de la ville, se redressent pour aboutir aux fontaines publiques et aux étages des maisons moins clev-îes que le réservoir; l écoulement a lieu dans la forme que l'on donne à l'orifice de sortie du liquide.

Niveau d'eau. — Une autre application intéressante des vases communiquants, c'est le niveau d'eau, instrument très ancien qui sert à mesurer la distance verticale de deux points peu éloignés. C'est un tube de fer blanc, long d'un mètre, recourbé à angle droit à ses deux extrémités et terminé par deux fioles en verre. On le place sur un pied à branches et on le remplit d'eau. Le liquide y prend un niveau horizontal ; si donc on place l'œil près d'une des surfaces de l'eau et qu'on vise l'autre, la ligne de visée est horizontale. Si l'appareil est fixé entre les deux points dont on veai connaître la différence de niveau, un aide va successivement tenir en chaque point une règle verticale graduée contre laquelle glisse une petite plaque appelée voyant L'opérateur fait placer ce voyant sur la ligne horizoniale des deux niveaux de l'eau. On lit la distance du voyant au sol, et la différence des deux nombres trouvés donne la distance verticale de l'un des points au-dessus de l'autre .

Cas de plusieurs liquides. — Si dans un même vase on verse plusieurs liquides sans action chimique l'un sur l'autre, comme le mercure et l'eau ou l'eau et l'huile, le plus lourd gagne Q .fond,

et la surface de niveau de chacun d'eux est horizontale. Il n'arrive pas toujours que deux liquides de poids différents se superposent : souvent ils se mélangent intimement, comme l'eau et l'.lcool : mais dans ce cas encore, on peut faire tenir le plu^ léger en dessus qua.-.d on l'y verse avec précaution.

Dans un vase fermé qui contient des liquides et de l'air, le gaz occupe toujours le point le plus élevé. C'est sur ce principe que repose le niveau h bulle d'air. Un tube très légèrement courbé dans le sens de sa longueur a été rempli presque entièrement d'alcool, puis fermé. La bulle d'air qui y reste occupe toujours le point le plus haut du tube ; elle se place au milieu quand les deux extrémités du tube sont sur un plan horizontal. Le tube est enfermé dans une gaine qui ne laisse voir que le dessus de la courbure et qui repose ellemême sur une petite tablette bien dressée. Le plan sur lequel l'appareil repose est horizontal quand la bulle d'air est au milieu de la partie visible. Ce petit instrument est aux mains de tous les ouvriers qui ont journellement besoin d'établir l'horizontalité d'un plan.

ExpÉRiE>'CES. — 1. Prendre un vase de fer blanc ponant deux trous, l'un plus gros vers le bas, l'autre à la partie supérieure; fermer le premier avec un bouchon, remplir complètement le vase d'eau ; mettre le second bouchon sans laisser d'air en-dessous ; en frappant sur ce dernier on fait sauter l'autre.

■J. Fermer une des extrémités d'un très large tube avec une vessie bien tendue ; verser de l'erai dans le lube, la vessie se bombe au dehors h mesure que le niveau de l'eau monte,

3. Percer un trou dans la paroi près du fond d'un vase, fermer cet orifice avec une petite plaque de bois collée légèrement avec de la cire, remplir le vase d'eau, la plaque se détache sous la pression latérale du liquide.

4. Suspendre à une assez longue corde un flacon plein d'eau portant vers le bas une ouverture fermée par une cheville, la corde est verticale ; retirer la cheville avec précaution, le liquide s'écoule et le vase penche en sens inverse du jet.

ô. Prendre un long tube doublement recourbé avec deux branches perpendiculaires à sa longueur, y mettre de l'eau et constater que quelle que soit l'inclinaison du tube, une règle posée dans la direction des deux niveaux de l'eau est toujours horizontale.

6. Vérifier l'horizontalité d'une surface en plaçant un niveau à bulle d'air dans deux directions perpendiculaires. [Haraucourt.]

HVG1È-\E. — La vie moyenne, en France, n'atteint pas 40 ans : c'est moins de la moitié de ce que peut raisonnablement attendre l'homme civilisé.

Dans dix départements, sur 100 enfants qui naissent, il n'en reste plus que 30 au bout de cinq ans : il serait possible de dimiuuer des deux tiers cette mortalité infantile, et de la ramener à la proportion, encore énorme, des département» les moins éprouvés.

La moiiié duï, jeunes gens inscrits au tableau de conscription sont refusés pour défaut de développement ou pour infirmités : le nombre des réformés pour cause d'infirmités s'élève à :;9 p. 100 des inscrits ; on a constaté d'ailleurs que le nombre des refusés par arrondissement suit à peu près la proportion des illettrés.

La France occupe lavant-dernier rang en Europe, pour l'accroissement de la population, et le dixième rang pour le nombre proportionnel d hommes de quinze à trenie ans.

Il n'y a pas besoin d'arguments plus nombreux pour montrer que l'étude de l'hygiène publique et privée s'impose à noire pays coi:nne condition indispensable de prospérité et de puissance.

HYGIENE

HYGIENE

En Angleterre el en Italie, on agite sérieusement la question de créer un ministère de la santé publique, un véritable ministère d'hygiène. Dans toutes les capitales, les savants se réunissent pour fonder des sociétés d'hygiène, en vue do faire progresser et de vulgariser cette science. On vient de fonder à Londres, sous le patronagp de la reine, un musée d'hygiène où figureront les livres, les appareils et les méthodes d'enseignement dans tous les pays.

Plusieurs États d'Europe et d'Amérique ont fait à l'hygiène une place importante dans l'enseignement élémentaire. Ce sont justement les élèves des écoles primaires qui ont le plus grand besoin de l'apprendre, pour l'appliquer, plus tard, dans le milieu où ils sont appelés à vivre.

On peut enseigner les éléments de toutes les sciences à un auditoire non préparé, si l'on prend soin de lui parler comme s'il ne connaissait rien de ce qu'il faut savoir pour comprendre chaque point nouveau, et si l'on adopte un langage suffisamment familier.

Il y a une hygiène idéale, — celle que l'on enseigne d'ordinaire, — qui consiste à exposer dans quelles conditions de bien-être et de confort doit s'écouler l'existence, pour se prolonger environ un siècle, à l'abri des maladies et des infirmités; c'est l'hygiène des privilégiés, de ceux qui en ont le moins besoin.

Mais pour être pratique, pour remplir son rôle de science éminemment sociale, l'hygiène vulgarisée doit viser moins haut, ou du moins commencer plus bas. Il lui faut prendre les hommes et les choses tels qu'elle les trouve, c'est-à-dire dans des conditions générales où presque tout est à faire. En pareil cas, avant de parler de l'idéal, n'est-il pas urgent de montrer comment atteindre lo mieux? Il est à remarquer d'ailleurs, qu'en hygiène, comme en épargne, il n'y a que le premier pas qui coûte. Quand un homme a compris qu'il peut s'améliorer, au physique et au moral. s'il possède la force de caractère suffisante pour essayer, cet homme est sauvé.

Un laboratoire d'expériences pour les démonstrations d"un cours élémentaire d'hygiène pratique pourrait s'installer d'une façon tout à fait primitive, dont la simplicité serait un charme de plus pour lés auditeurs que rebute parfois l'aspect des instruments compliqués. Il n'y aurait aucun inconvénient à ce que les appareils fonctionnassent dans des conditions extra-scientifiques ; ce serait même un avantage, puisqu'ils seraient destinés à des expériences applicables à la vie usuelle, dans laquelle nous ne sommes jamais limités par les conditions rigoureuses d'expérimentation.

Dans la rédaction des leçons, il serait bon d'adopter, pour chaque expérience, un ordre précis qui en facilite l'intelligence et en assure le souvenir: objet à démontrer, — énumération des pièces d'appareil à employer, — disposition des appareils, — manipulation et expérimentation, — déductions pratiques. Chaque expérience étant ainsi dé taillée, le maître même peu familiarisé avec les sciences naturelles s'irait immédiatement capable de Ic-s répéter, en les animant, selon les circonstances, par des commentaires dont l'à-propos délasse l'attention et vivifie l'impression reçue.

Nous avons adopté, pour l'enseignement de l'hygiène ainsi entendue et appropriée à son but 'pratique, la division de cette science en dix- sept chapitres. Chaque chapitre est lui-même susceptible de deux ou trois grandes divisions, de sorte que le cadre général peut suffire à un cours de 30 à 40 leçons.

SOtv'.MAIRE DU COURS.

I. Uhyçiiène, son rôle, son lut, ses moyens d'nction. — Définition de l'hygiène. Objets de son

étude. Bue et divisions de l'hygiène. Ses moyens d'action. — V. Hi/giène, Santé, Tempéraments. Vie humaine (au Supplément).

II. Notions éiémintaires sur le corps humain. — Structure et composition du corps. Lps fonctions et leurs organes. — V. Physiologie, Circulation, Respiration, Absorption, Vue, Ouïe, Chyle, Peau, Tissus, Organes, Système nerveux.

III. Uair (ituiosphérique. — Propriétés physiques. Composition de l'air. Effets des miasmes, des émanations, des effluves. — V. Air, Atmosphèi'e, Contagion, Epidémies,

IV. La lumière. La chaleur. L'électricité. — La lumière. Son influence sur l'homme. Règles hygiéniques relatives à la lumière. La chaleur. Température de l'homme. Température extérieure. Règles hygiéniques concernant la chaleur et le froid. L'électricité. La foudre. Erreurs et préjugés. Effets des orages sur la santé. — \. Lumière, Vie, Chaleur, Température, Electricité, Foudre, Orages.

V. Les climats. Les saisons. Les milieux. — Les climats. Circonstances qui constituent un climat,. Action de l'homme sur les climats. Lesclimats f'e !a France. La santé en France dans les diversesrégions. Les saisons. Influence des saisons sur l'honmie. Hygiène des saisons. Les milieux. Circonstances qui constituent le milieu. Influences du milieu. Moyens de modifier les milieux. — V. Climats, Saisons, Milieu.

VI. Le sol. Les eaux. — Le sol. Nature des terrains. Conditions de la surface. Configuration. Circonstances qui modifient la température. Rapports du sol avec les eaux.

Les eaux. L'eau dans la nature. Influence de l'humidité sur l'homme. Eaux potables. Maladies causées par les eaux. Règles hygiéniques. — V. Sol, Eau, Humidité.

VII. Les habitations. — Emplacement. Voisinage. Exposition. Matériaux. Parties de l'habitation. Le mobilier. Annexes. Amélioration d'une habitation insalubre. Ventilation. Chauffage. Eclairage. Propreté des habitations. — V. Nuisons, Chauffage, Eclairage.

Vill. Les vêtements. La toilette. — Les vêtements. Rôle des vêtements. Matières des vêtements. Les vêlements en France. Appropriation des vêtements. Obstacles que rencontre l'hygiène Assainissement. La literie. Moyens d'éluigner ou de détruire les insectes. La toilette. Structure et fonctions de la peau. Les parasites. Maladies de la peau produites ou entretenues par la malpropreté. Erreurs et préjugés. Les bains. Règles hygiéniques. Bains spéciaux. Soins de la chevelure. So ns des dents». Soins des ongles. Fards et cosmétiques. L'eau et le savon. — V. Vêtements, Peau, Parasiti^s, Propreté.

IX. Les aliments. — Divisions générales. Aliments d'origine animale. Aliments d'origine végétale. Aliments minéraux. Condiments. Falsifications. Altérations. Conservation. — V. Aliments, Viande, Condiments, Falsifications, Coi'serves.

X. Les boissons. — Nécessité des boissons. La soif. Classification des boissons. Rapports entre les boissons et les aliments. Les eaux potables. Boissons fermentées. Boissons distillées. — V. Boisso?is, Eiiu, Alcooliques [Boissons), Vin.

XI. Théorie et pratique de l'alimentation. — Causes a'usure et de pertes du corps. Ration alimentaire. Cas spéciaux d'alimentation. Hygiène de la table. Heures des repas. Conditions d'une bonne digestion. Causes qui entravent la digestion. Hygiène de la cuisine. — V. Aliments, Assimilation.

XII. Les Stimulants. — Actions des stimulants. Utilité. Dangers. Agents employés comme stimulants. Boissons aromatiques. L'alcool. Le tabac. — V. Stimulants, Café, Alcooliques [Doissojis), Alcuo lisme. Tabac.

HYGIÈNE

HYGROMETRIE

XIII. L'exercise et le travail. Le repos et le sommeil. — L'exercice. Les mouvements. L'effort. Les jeux. La gymnastique. Le travail manuel, intellectuel. Le repos. Le sommeil. — V. Jeux, Travoi'. Repos, Sommeil. V. aussi dans la l'" Pautie Gymnastique.

XIV. Les zens. Les facultés. —.Les sens. Lp' impressions. Les sensations. Les idées. Les sentiments. Ori;anes des sens. La vue. L'ouic. L'odorat. Le tact. Les facultés. Différentes sortes d'activité de l'esprit. Influence de la personnalité. Différentes facultés. Activité intellectuelle. Activité sensitive. Activité passionnelle. Passions. Influences réciproque? de l'esprit et du corps. Hygiène des facultés. — V. Facultés, Intelligence, Idée, Instinct, Sens, Vue, Ouïe, Odorat, Passions.

XV. Hygiène médicale. — La santé et la maladie. — La médecine et les remèdes. — Les accidents. Secours urgents. — V. Santé, Maladie, Accidents, Médicaments, Asphyxie, Syncope, Racie.

XVI. Hygiène publique et internationale. — Hygiène publique. Devoirs de l'Etat. Attributions des autorités. Hygiène des villes. Hygiène des campagnes. Hygiène internationale. — V. Falsifications, Epidémies, Contagion, Salubrité publique. Voiries, Travail, Vaccination.

XMi. Hygiène scolaire. — Ecoles publiques. L'école. La classe. Le mobilier. L'élève. Maladies scolaires. Médecine scolaire. Règlements actuels. Systèmes d'éducation. Education dans la famille. Education publique. Mode d'éducation en commun. — V. Vue, Ouïe, Contagion, Parasites, Maladies. V. aussi dans la P* Partie Hygiène scolaire, Salles de classe. Tenue.

Ce programme renferme le cadre de leçons d'hygiène suffisamment développées pour un cours d'école normale.

Pour les adapter à un enseignement moins élevé, il sera facile d'en éliminer dans chaque chapitre un certain nombre de sujets, jusqu'à réduire les leçons aux notions élémentaires destinées aux petites classes.

Nous avons adopté ce plan, abrégé de notre plan général, afin de fournir aux maîtres des vues d'ensemble bien coordonnées et les jalons d'une étude assez complète de la science hygii'nique.

[£)'■ Safl'ray.]

Lecttires et dictées. — L'importance de l"hv- GiisNE. — Si quelqu'un doute de l'importance qu'il y a pour nous à être familiarisés avec les principes de la physiologie et de l'hygiène, qu'il regarde autour de lui, et qu'il voie combien il pourra trouver d'hommes et de femmes dans l'âge moyen de la vie, ou dans un âge avancé, qui soient complètement bien portants. Ce n'est que par exception que nous rencontrons un exemple d'une vigoureuse santé conservée dans la vieillesse; à toute heure, au contraire, nous avons sous les yeux des cas de maladies aiguës, de maladies chroniques, d'affaiblissement général, de décrépitude prématurée. Il n'est peut-être personne qui n'avoue, si vous l'interrogez, qu'il s'est, dans le cours de sa vie, attiré lies maladies dont la plus siinple notion de physiologie l'aurait préservé. Ici, c'est une maladie du cœur, conséquence d'une fièvre rhumatismale amenée par l'insouciance à choisir une habitation convenablement exposée ; là, c'est une vue perdue pour la vie par un excès d'étude. Hier, il était tiuesiion d'une personne dont la persistante claudication provient de ce qu'en dépit de la douleur, t'ile a continué à se servir d'un genou légèrement blessé. Aujourd'hui, on nous parle d'une autre personne qui a dû rester couchée pendant des années, parce qu'elle ignorait que les palpitations dont elle souffrait étaient un des effets de la fatigue de son cerveau. Tantôt, c'est une blessure incurable qui

provient de quelque sot tour de force ; tantôt c'est une constitution qui ne s'est jamais relevée d'un travail excessif, entrepris sans nécessité. Pendant ce temps, nous voyons de tous côtés les perpétuelles indispositions qui accompagnent la faiblesse. I Ne nous arrêtons pas sur la souffrance, la lassitude. ' la mélancolie, les peites de temps et d'argent qui pèsent de cette manière sur nou> ; considérons seulement combien la mauvaise santé empêche que nous ne nous acquittions de tous nos devoirs, rend le*; affaires souvent impossibles et toujours plus difficiles; comment elle produit une irritabilité fatale à la bonne direction dos enfants, comment elle fait de l'accomplissement des fonctions de citoyen une impossibilité, et du plaisir une fatigue. N'est-il pas évident que les péchés contre l'ordre physique, tant ceux de nos ancêtres que les nôtres, diminuent plus que toute autre chose la vie complète, en altérant la santé ; et que, dans une large mesure, ils font do la vie une infirmité et un fardeau au lieu d'un bienfait et d'une jouissance?

Ce n'est pas tout. Outre que la vie est ainsi considérablement détériorée, elle est encore raccourcie. Il n'est pas vrai, comme on le suppose, qu'après un dérangement ou une maladie dont nous guérissons, nous soyons comme auparavant. II n'y a pas de trouble fonctionnel qui puisse passer en laissant les choses exactement telles qu'elles étaient auparavant. L'organisme a reçu une atteinte permanente ; il se peut qu'elle ne soit pas immédiatement appréciable, mais elle existe, et, ajoutée à d'autres item de même genre, que la nature n'oublie jamais d'inscrire dans le compte rigoureux qu'elle tient, cette atteinte influera sur nous, jusqu'à ce que, inévitablement, elle abrège notre vie. C'est par l'accumulation des petites atteintes que les constitutions sont ordinairement minées et détruites ijien avant le temps. Si nous avons présent à l'esprit combien le terme moyen de la vie tombe audessous de la durée possible, nous pouvons nous rendre compte de l'immense étendue de la perte. Si, aux pertes partielles de vitalité que produit la mauvaise santé, nous ajoutons la perte finale, causée par la mort prématurée, nous voyons qu'ordinairement une moitié de la vie est jetée par dessus bord.

Par conséquent, la science qui concourt à la préservation de soi même en empêchant la perte de la santé esc d'une importance capitale.

Nous ne prétendons pas que la possession d'une pareille science remédierait complètement et en tous cas au mal. Il est évident que, dans la période actuelle de notre civilisation, leurs besoins obligent souvent les hommes à transgresser la loi. De plus il est clair que, même en l'absence d'une pareille nécessité, leur inclination les entraînerait souvent, malgré leurs convictions, à sacrifier un bien futur à une satisfaction immédiate. Mais nous prétendons que la véritable science, enseignée convenablement, ferait beaucoup ; et puisque les lois de l'hygiène doivent être reconnues avant d'être pleinement obéies, il faut que la diffusion de cette science précède et prépare, pour un avenir plus ou moins éloigné, une manière de vivre plus conforme à la raison. Nous en concluons que si une vigoureuse santé et l'énergie morale qui l'accompagne sont pour l'homme les premiers éléments de bonheur, la science qui a pour objet la conservation de cette santé est une science qui ne le cède à aucune autre. \Herbert Spencer, De l'éducation intellectuelle, morale et physique.)

HYGRO.niiTiaE. — Physique, .\XI. — L'hygrométrie s'occupe de déterminer l'état d'humidité de l'air (V. Huuiidilé), d'évaluer la quantité d'eau en vapeur contenue dans l'air ou dans un gaz quelconque. Il y a toujours de la vapeur d'eau dans l'atmosphère même cjuaiid elle paraît le plus transparente, et c'est peu surprenant si l'on songe à

HYGROMETRIE

HYGROMETRIE

l'immense masse d'eau qui s'évapore journellement sous l'influence de la chaleur et de la végétation. Les exemples abondent pour mettre en évidence cette présence constante de l'humidiié dans l'air ; le plus frappant, c'est le dépôt de buée et de gouttelettes qui se forme sur une carafe d eau très fraîche dont la température est inférieure à celle du milieu ambiant. Personne n'ignore d'ailleurs que dans certains jours le sel gris de cuisine fond dans les salières comme si on y ajoutait de l'eau.

Nous disons habituellement que l'air est sec quand l'eau s'y vaporise rapidement, quand les objets humides se dessèchent promptement, quand l'air, en un mot, n'est point saturé et qu'il peut prendre encore de la vapeur aux liquides en contact avec lui. L'aimons semble humide au contraire si les objets mouillés ne s'y sèchent que très lentement ou même pas du tout ; alors il est saturé ou près de l'être; il renferme toute la vapeur qu'il peut tenir. Le degré d'humidité ainsi déterminé par l'usage tient donc à l'état de l'air plus ou moins éloigné de son point de saturation, bien plus qu'à la quantité absolue de vapeur d'eau qu'il peut contenir.

C'est qu'en effet cette quantité est très variable pour le même état, suivant la température. Plus celle-ci est élevée, plus est grand le poids de la vapeur nécessaire à saturer l'espace. Si dans une journée chaude d'été, à une température de 30", l'air renferme de la vapeur dont la force élastique soit de 10 millimètres, il est loin d'être saturé, puisqu'il contient à peine 10 grammes de vapeur par mètre cube, alors qu'il pourrait en tenir 32; c'est doncde l'air sec. Qu'en hiver, au contraire, par un froid de 2°, la force élastique de la vapeur soit de 4 millimètres, l'air sera presque saturé ; il suffira de le refroidir d'un degré seulement pour obtenir qu'une partie de sa vapeur passe à l'état liquide ; ce sera donc de l'air très humide, et cependant il ne contiendra que 4,7 grammes de vapeur par mètre cube, c'est-à-dire un poids deux fois et demi moins grand que dans le premier cas. L'air peut donc être très humide avec peu de vapeur, s'il est froid, et très sec avec une plus grande quantité de vapeur s'il est chaud. Une expérience familière vérifie ce fait : l'hiver, quand un poêle échaufi'e rapidement l'air d'une chambre, cet air devient d'une sécheresse incommode tout en contenant toujours la môme quantité de vapeur, parce qu'il s'éloigne de plus en plus de son point de saturation.

On définit l'état d'humidité ou Vétat hygrométrique de l'air, le rapport entre le poids de vapeur qu'il contient et celui qu'il contiendrait s'il était saturé à la même température . Et comme sous un volume donné le poids d'un gaz ou d'une vapeur est proportionnel à sa force élastique, on peut encore définir l'état hygrométrique le rapport enire la force élastique de lavnpew i0?itenue dans Voir et la force élastiqwi maxintum pour la viême température. On a imagine beaucoup de méthodes pour apprécier l'état hygrométrique : les instruments qui servent à cet usage sont appelés hyyromètres ; on réserve le nom à'hugroscopes à ceux qui indiquent seulement, dans deux observations successives, si l'humidité a augmenté ou diminué.

Hygroscopes divers. — Le premier observateur qui ait essayé d'apprécier l'état d'humidité de l'air paraît être le cardinal Cusa au xV siècle : il pesait un flocon de laine dont le poids augmentait avec l'humidité. Plus tard on s'est servi de l'allongement des «substances organiques, puis de la torsion de quelques-unes d'entre elles; dans ce dernier groupe rentrent les cordes à boyau et aussi la glumelle de l'avoine dont le mince filet se tord par l'humidité. Les cordes à bovau sont employées dans plusieurs formes d'hygroscopes communs.

Une corde verticale tient suspendu un plateau de bois dont une moitié se trouve dans l'intérieur d'une maisonnette en carton ayant deux portes ; aux extrémités d'un diamètre du plateau sont fixées deux figurines dont l'une sort et l'autre rentre quand l'air est humide. Ou bien la corde est enroulée sur une petite tige de bois et fixée au capuchon mobile d'un moine découpé dans du carton ; quand il fait sec, la corde tire sur le capuchon et le personnage est découvert ; quand vient l'humidité au contraire, la corde en se déroulant ramène le capuchon sur la tête du moine. Quelle que soit leur forme, ces appareils n'ont d'autre but que d'aider à pronostiquer le temps ou à dire simplement si l'air devient humide ou sec.

Hygromèti-es. — Les hygromètres sont tous les appareils pouvant indiquer, par une manipulation ou une simple lecture, la quantité de vapeur d'eau réellement contenue dans l'air au moment de l'expérience. Les uns reposent sur l'allongement, rendu très sensible, d'une matière organique ; les autres sur le dépôt par refroidissement de la vapeur d'eau à l'état de rosée ; un dernier enfin sur l'abaissement de température qu'éprouve un thei» momètre mouillé.

Hygromètre à cheveu ou de Saussure. — Las cheveux dégraissés, peu sensibles aux variations do température, s'allongent ou se raccourcissent notablement suivant l'état hygrométrique de l'air: c'est sur ce fait que Saussure a basé son hygromètre. Un cheveu de ;'.u à 35 centimètres de long, débarrassé de la matière grasse qui le recouvrait par un séjour dans l'éther, est fixé par un de ses bouts à l'extrémité d'un petit cadre en laiton. Le cheveu descend verticalement, et sa partie inférieure s'enroule sur la gorge d'une poulie et y est arrêtée. Cette poulie est double, et sur la seconde gorge passe un fil de soie dans le même sens que le cheveu et soutenant un poids de "2 à 3 décigrammes. Le jeu de l'appareil est facile à saisir. Le contre-poids tient constamment le cheveu tendu. Sil 'air devient plus sec, le cheveu se raccourcit, il fait tourner la poulie dans un sens ; si au contraire l'air est plus humide, le cheveu s'allonge, le contre-poids tendant le cheveu fait tourner la poulie en sens contraire. Les mouvements de la poulie sont rendus sensibles par une aiguille fixée sur son axe et dont la pointe parcourt les divisions d'un cadran.

Pour graduer l'instrument, on a marqué sur le cadran deux points de repère, deux points fixes, l'un correspondant à l'air absolument sec, l'autre à l'air très humide. Le premier a été obtenu en suspendant l'appareil dans une cloche sèche reposant sur une assiette pleine de chaux vive ; on a mis 0 au point où s'est arrêtée l'aiguille. Pour obtenir le second, l'appareil a été suspendu dans un vase contenant de l'eau au fond et ayant ses parois mouillées, en d'autres termes, ayant de l'air saturé de vapeur. On a mis 100 au point d'arrêt extrême de l'aiguille. L'intervalle des deux points fixes a été partagé en cent parties égales qui représentent les degrés de l'hygromètre.

Bien que le zéro réponde à la séclieresse absolue ou à l'état hygrométrique 0, que le point lOO corresponde à l'humidité extrême, à l'air saturé ou à l'état hygrométrique 1, les degrés intermédiaires n'indiquent pas l'état hygroiuétrique réel, mais seulement si l'air est plus ou moins rapproché de son point de saturation. Ainsi le 00' degré accuse dans l'air plus de vapeur ([ue le 50', moins que le 70', mais il ne veut pas dire que l'air est aux (jO centièmes saturé. Si l'on veut que l'appareil de Saussure indique réellement la quantité de vapeur d'eau de l'air, il faut le munir d'une table où, en regard de ses degrés, on puisse trouver l'état hygrométrique correspondant. C'est Gay-Lussac qui a

HYGROMÉTRIE

HYGROMETRIE

donné le moyen de dresser cette table ; voici celle qui convient pour les températures voisines de 10«:

grés

Élat

Degrés

État

^romètre.

hygrométrique.

de

'hjfgromètre.

hjg

rométriqu

Un calcul très simple donne les nombres intermédiaires.

Les liygr 0.1) êtres à cheveu sont d'une observation commode ; mais comme ils sont rarement comparables entre eux, on ne peut pas compter d une manière absolue sur l'exactitude de leurs indications.

Hi/gromètre à condensation. — Quand on définit l'état hygrométrique le rapport de la force élastique que possède la vapeur d'eau de l'air à la force élastique qu'elle aurait pour saturer l'espace, le dernier terme de ce rapport est connu ; on trouve en effet la force élastique maximum ou de sauration, pour la température à laquelle se trouve l'air, d.-'ns les tables de Regnault. Reste donc à déterminer le premier terme, c'est-à-dire la force élastique de la vapeur au moment de l'expérience.

Le moyen employé consiste à refroidir l'air jusqu'au moment où sa vapeur commence à se déposer en rosée sur un objet froid, et à noter la température à laquelle se produit ce point de rosée : la force élastique maximum de la vapeur d'eau pour cette température est la force élastique cherchée.

Supposons, en effet, qu'au moment de l'expérience la température de l'air soit de 20°; la table de Regnault nous apprend que la force élastique de la vapeur d'eau qui saturerait l'espace serait de 1 7'°'°,4. Pour produire le point de rosée, admettons qu'il faille refroidir l'air et sa vapeur à 10° : c'est que la vapeur qu'il contient n'est capable de le saturer qu'à celte température de 10°; elle n'a donc que la force élastique correspondante à 1(>°, c'est à- dire 9°", i ; et par suite l'état hygrométrique est dans cet exemple le rapport de 9°"", I à 1T°°,4 ou pr^ ou environ |; l'air n'est donc qu'à demi saturé.

Les hygromètres qui reposent sur ce principe, et qui sont appelés hygromètres à condeyisation, présentent plusieurs formes : le plus précis est celui de Regnault. C'est un tube terminé à sa base par un dé d'argent poli ; ce tube contient, de l'éiher jusqu'à la hauteur du dé d'argent ; il porte un thermomètre dans son bouchon et deux petits tubes coudés dont l'un plonge dans l'éther. On commence par noter la température; puis on met le petit tube coudé en communication par u:i long tube de caoutchouc avec un vase plein d'eau dont on ouvre le robinet d'écoulement ; on provoque ainsi un appel d'air qui traverse l'éther et, en faisant évaporer ce liquide, refroidit le tube qui le contient et l'air ambiant. Au moiuent, où par l'effet du refroidissement, la vapeur d'eau de l'air se condense, le dé d'argent poli se couvre d'une buée qui en ternit l'éclat ; on note alors la température du thermomètre plongé dans l'éther et on a, comme dans l'exemple précédent, les deux termes du rapport qui donne l'état hygrométrique. Cet appareil est le plus précis que nous ayons; mais il exige tine manipulation quel<iue peu délicate; aussi, dans beaucoup de petits observatoires, lui substitiie-t-on lo suivant, comme beaucoup plus commode.

Psychromètre. — Le psychromètre consiste en deux thermomètres très sensibles montés sur le même support et dont l'un a son réservoir constamment imbibé d'eau. La température marquée par ce dernier est inférieure à celle de l'autre. C'est de l'observation de ces deux températures que l'on conclut l'état hygrométrique, à l'aide d'une formule établie par les phj-siciens à la suite d'un grand nombre d'expériences comparatives.

On comprend sans pt-ine qu'il doit y avoir une relation entre l'abaissement de température du thermomètre mouillé et la quantité de vapeur d'eau que contient l'air, si l'on remarque d'une part que l'évaporaJon de l'eau exposée à l'air est d'autant plus forte que l'air est moins humide et, d'autre pan, qu'une évaporation active ne se produit qu'en enlevant au liquide qui s'évapore et aux corps voisins une quantité de chaleur dont la disparition est la cause du refroidissement constaté.

Telles sont les méthodes habituellement employées pour trouver l'état hygrométrique de l'air. Il en est encore une, plus précise peut-être, mais plus longue, qui donne avec exactitude le poids de viipeur d'eau continue au moment de l'expérience dans un volume donné d'air. On l'appelle la métliode chintique; elle consiste à faire passer l'air sur des substances très avides d'eau, comme l'acide sulfurique ou le chlorure de calcium. On remplit deux tubes en U de fragments de pierre ponce imbibée d'acide sulfurique concentré ; ils sont réunis l'un à l'autre et l'un d'eux à un grand vase plein d'eau qu'on nomme aspirateur. Si on fait écouler lentement l'eau de l'aspirateur, l'air est appelé ; il passe dans les deux tubes et abandonne toute son humidité au premier qu'il traverse. Il suffit donc de chercher l'augmentation de poids de ce tube pour connaître le poids de vapeur d'eau qui était contenue dans un volume d'air égal à la portion vidée de l'aspirateur.

Quand on a trouvé, par l'un ou l'autre des procédés, soit la force élastique de la vapeur d'eau, soit l'état hygrométrique, on calcule très facilement le poids de vapeur que contient un mètre cube d'air. La question revient à chercher le poids de I 000 litres de vapeur, à la force élastique connue et à la température de l'expérience (V. Densité).

L'intérêt des observations hygrométriques et l'influence de l'humidité de l'atmosphère sur les climats sont plus particulièrement étudiés à l'article Météorologie.

Expériences. — 1. Abandonner à l'air, sur une soucoupe, un morceau de potasse caustique, il devient liquide ; un morceau de chaux, il se délite, s'éteint et tombe en poussière.

2. 3!ettre dans un verre bien sec à l'extérieur un mélange réfrigérant, le verre se couvre d'une buée qui ne tarde pas à se changer en glace. — Souffler sur de l'éther placé dans une capsule de verre, môme phénomène.

3. Suspendre par une de ses extrémités une corde à boyau dont l'autre bout porte une aiguille horizontale mobile au-dessus d'un cadran ; apporter dans le voisinage un vase d'eau à large surface, on constate que l'aiguille marche dans le sens de la diminution de la torsion de la corde.

i. Constater que les cordes tressées grossissent en diminuant de torsion par l'humidité, ce qui les fait diminuer de longueur. — Même observation sur la toile composée de fils tors entrecroisés, qui rétrécit étant mouillée.

5. Mettre un hygroscope capucin sous une cloche reposant sur une assiette qui contient un peu d'eau ; le capuchon, d'abord renversé, recouvre la lète du personnage. [Haraucourt.]

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