PESANTEUR SPECIFIQUE DES CORPS LIQUIDES ET SOLIDES

J’ai déjà donné la définition de la pesanteur spécifique , et nous avons également vu ci-dessus (p. 182), que l’on prend l’eau pour unité de pesanteur spécifique des corps liquides et solides. Une méthode pour la déterminer, que je vais exposer de suite, et qui est trèscommode, nous en donnera encore une idée nette. Par la pesée on détermine le poids du verre et celui de la quantité d’eau qui y entre ; soit par exemple le poids du vase {Jig. i34) égal à i5o gr., et celui de l’eau , qu’il peut contenir, à y5 gr. On détermine le poids du vase rempli d’acide sulfurique ; soit ce poids égal à 285 gr. , celui du verre étant de i5o gr. , l’acide sulfurique occupant le même espace que l’eau pesera donc 1 3 5 gr., ainsi : y5 : i35 : : i : 1,80.

Pour ne pas avoir à effectuer ce dernier calcul , on fait confectionner un petit flacon d’une capacité d’envi-

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ron looo grains ou loo grammes d’eau, capacité qu’on rendra ensuite exacte, soit en l'accourcissant , soit en allongeant par la taille la partie du bouchon qui y entre. Le poids du verre se détermine par la pesée. Veut-on trouver la pesanteur spécifique d’un liquide, on n’a qu’à peser le vei're rempli du liquide, soustraire hors du poids obtenu celui du verre et diviser le reste par loo ou par 1000. Que le vase, rempli d’acide nitrique, pèse par exemple 2y3o grains, le poids du vase étant de 1200 , grains , la pesanteur spécifique de l’acide nitrique sera tde i53o. Pour déterminer la pesanteur spécifique des 1 corps solides on commence par les peser, on les intro- I duit dans le vase, on y verse de l’eau et après avoir fermé le vase, que l’on doit soigneusement essuyer .à l’extérieur, on pèse le tout. En soustrayant de ce poids celui du vase, on obtient celui du corps solide I et de l’eau, pris ensemble 5 en soustrayant hors de I ce dernier poids celui du corps solide, on trouve le ] poids de l’eau contenue dans le vase avec le corps : solide ; enfin la soustraction de ce nouveau poids Ihors de celui de l’eau, qui entre dans le flacon vide , (donne celui de l’eau déplacée par le corps solide. Le I poids du corps solide étant, par exemple, de 162 grains , !si le vase contenant l’eau et le corps solide pèse 22^6 gr., 1 l’eau déplacée par le corps solide pesera 76 gr. (car 2276 — 1200 = , = 1076 — i52 =294? et looo — 924=76)

( donc 76 : 142 : : I : 2.

Si les corps solides sont solubles dans l’eau , on substi"' itue à l’eau de l’alcool, de l’huile ou tout autre liquide ( qui ne les dissolve pas. Dans les nombres, qu’on obtient .alors, le corps substitué à l’eau, par exemple l’alcool,

• sert d’unité. Il sera facile d’en déduire la pesanteur spé.

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cifique, celle de l’alcool étant déterminée j à cet effet l’on n’a qu’à multiplier le rapport obtenu par cette pesanteur spécifique. L’eau se dilate par la chaleur et devient plus légère; mais les corps solides et liquides sont dans le même cas. La dilatation de ces derniers n’étant pas connue exactement, au lieu de faire des corrections ultérieures, il vaut mieux, le plus souvent, indiquer la température à laquelle on a opéré.

Une autre méthode employée ordinairement pour des minéraux ou des métaux, qu’on ne veut pas réduire en morceaux, consiste à les peser successivement dans l’eau et dans l’air libre. Dans la science de l’équilibre des corps solides et liquides, science qui fait partie de la mécanique, on démontre qu’un corps plongé dans l’eau perd de son poids ce que pèse l’eau qu’il déplace. Dans ces pesées on remplace, du côté où l’on met ordinairement les substances à peser, le plateau ordinaire par un autre plus court h i35), armé en bas d’un crochet, auquel on fixe un cheveu, pour y suspendre le corps solide a. Supposons qu’un petit morceau de soufre pèse par exemple io,iyo grains dans l’air, et 5,ii5 grains dans l’eau; la différence 5,o55 grains représente la quantité pondérale de l’eau déplacée, donc :

5,o55 : io,iyo : : 1:2,012.

Lorsqu’on ne peut employer la substance solide qu’en petits morceaux isolés, à l’aide de trois fils, on suspend au crochet un verre de montre , dont on détermine préalablement le poids dans l’eau; on place les petits morceaux isolés dans ce verre et on pèse sous l’eau.

On peut également trouver la pesanteur spécifique des liquides d’après cette méthode : on n’a pour cela qu’à déterminer combien un même corps perd de son poids

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Jdans ce liquide et dans l’eau. Une boule de verre perlidant par exemple 36,8yo5 dans l’eau distillée et 44j945 .'dans une dissolution concentrée de sel de cuisine, la [pesanteur spécifique de cette dernière est de 1,2066. ïSur ce principe reposent les aréomètres de Nicholson cet de Fahrenheit qui, ne donnant pas d’aussi bons réssultats que la pesee avec la balance, sont peu employés. ILa détermination de la pesanteur spécifique des liquides, [particulièrement des dissolutions de diverses substances lidans l’eau, est très importante pour la. pratique, cette [pesanteur spécifique servant à. faire connaître la quanttité des substances dissoutes. La pesée étant cependant ttrop fastidieuse pour ces sortes de déterminations, on sse sert à cet effet d’un tube de verre creux, lesté d’une ([quantité suffisante de mercure pour qu’il ne plonge (|que jusqu’à un point déterminé dans un liquide d’une ccertaine teneur. Il s’enfonce davantage dans un liquide [plus léger et moins dans un liquide plus pesant , le li- ([quide déplacé par le vase jouissant exactement du même [poids que l’instrument tout entier. Les divers métiers oont besoin sous ce rapport de différons appareils sem - Iblables, qu’on appelle aréomètres ( léger, fAtr^ov imcsure). Ces aréomètres sont ordinairement formés (Id’untube de verre creux {fig. i36 ) auquel sont soudés een bas une boule a contenant la quantité nécessaire de imercure et en haut un tube mince et long c b. Le fabriicant d eau-de-vie n a a examiner qu’un liquide plus léi;ger que leauj le saunier doit explorer un liquide plus [pesant. L’aréomètre du distillateur d’eau-de-vie n’est Ideste que par une quantité de merctire, qui le fait plon- ,'ger jusque tout en haut b dans l’alcool le plus léger et la une longueur telle que dans l’eau il s’élève jusqu’en c.

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environ. Le poids de l’instrument reste le même, mais la quantité du liquide déplacé par l’instrument diffère suivant la profondeur à laquelle ce dernier y descend ; on détermine cette quantité à l’aide d’une graduation du tubec(^, graduation qu’on effectue de la-manière suivante. On place l’instrument successivement dans l’eau et dans un liquide d’une quantité déterminée, deux fois, par exemple, plus pesant que l’eau; on marque le point jusqu’où il plonge dans l’eau, ainsi que le point c, jusqu’où il s’enfonce dans le liquide deux fois plus dense. Gomme les densités des liquides sont dans un rapport inverse avec les quantités des liquides déplacés par l’instrument, ou, ce qui revient au même, avec les parties submergées de l’instrument dans chaque liquide, le volume de la partie inférieure de l’instrument jusqu’en c sera égal à celui de la partie supérieure depuis c jusqu’en les quantités submergées sont entre elles : : 2 : i , par conséquent les densités des liquides sont aussi : : i : 2. Le tube cd^ dont le diamètre extérieur doit être le même partout , étant gradué comme nous venons de l’indiquer, on peut y lire directement la pesanteur spéciBque. De cette manière on peut confectionner des aréomètres appropriés à des liquides plus denses ou moins denses que l’eau ; j’exposerai dans une autre occasion commenton les fait avec le plus de facilité.

Communément on rencontre des aréomètres divisés en degrés, par exemple, celui de Beaumé. On effectue la graduation de cet aréomètre en déterminant pour certains liquides deux points fixes au moyen de l’eau pure et d’une dissolution de imparties de sel de cuisine dans 85 parties d’eau, et divisant l’espace intermédiaire en i5 parties nommées degrés. Néanmoins la

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f pesanteur spécifique ne donne pas immédiatement la t teneur d’un liquide, parce que le mélange de liquides (de même poids, mais d’inégale teneur et d’inégale pessanteur spécifique, se contractant ordinairement ou se (dilatant, jouit de la même teneur, mais non de la pesantteur spécifique moyenne. En faisant l’histoire particullière de chaque liquide, en traitant des acides sulfuirique, nitrique, hydrochlorique, de l’ammoniac, de Il’alcool, je donnerai donc des tables pour la pesanteur sspécifique et la teneur correspondante.