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2{t6 LIVBE 11. — CBALEUR. — PREHIÈHE PABTIE.
14S. BeBBlié des liquides. — Le principe d'Archimède, ser- Tant à conqwrer entre elles les denùtés de l'eau à diverses températures, peut servir pareillement à trouver les densitrâ de tous les liquides. Si l'on veut, par exemple, connaître la densité de l'alcool par rapport à celle de l'eau , il suffini de prendre ud corps solide plus dense que ces liquides et d'en faire trob pesées
La première dans l'air;
La seconde dans l'eau ;
La troisième dans l'alcool.
La perte de poids que ce corps fait dans l'eau est égale au poids qu'il déplace (8C), et la perte de poids qu'il fait dans l'at cool est pareillement égale au poids de l'alcool déplacé. Or, li température étant la même, les volumes des liquides déplaça sont aussi les mêmes , donc le rapport de leur poids est égal au rapport de leur dénoté. Quand les pesées sont faites à des températures différentes, on les réduit, par le calcul, à ce qu'elles seraient à la température 0 ; mais pour cola il faut connaître la loi de dilatation du corps plongé et de celle de chaque liquide.
On peut déterminer aussi la densité des liquides par Xespaétt directes d'un même volume de tous ces corps. Pour y pam> nir par ce second procédé, on prend un petit flacon de venc mince et léger [Fin. 20), ayant un bouchon foré et bien rodéqd le ferme d'une manière très-exacte. On le pî-se seul, et on le pèse ensuite rempli d'un liquide. La différence des poids est le poids du liquide qu'il contient.
t la pesée du vase plein d'air et la pesée du yase plein d'un e de densité connue.
premier procédé n'exige que peu de soins; seulement il [ue les appareils soient gradués avec précision, et il faut »yer un liquide, comme le mercure , qui ne s'attaclie pas aroîs. Alors connaissant le coefTicient de dilatation de la re du vase, celui de Téprouvctte et celui du liquide; conint de plus la température à laquelle Téprouvette a été graii est facile d'obtenir la capacité du vase }K)ur la tempéra- \ et pour toutes les autres températures. second procédé n'est pas aussi simple , mais il conduit à sultats plus rigoureux lorsqu'il est employé avec les préiDS convenables. Prenons pour exemple un ballon : après r desséclié en dedans et en deliors, on le remplit d'air sec le pèse ouvert, en notant la tempéniture t et la hauteur ba rique A; soient/; le poids appai^ent que l'on obtient, d le de Tair qu'il déplace, et c le poids de l'air qu'il contient, . (133) pour le poids de la matière du ballon
e on le remplit d*un liquide, en chassant l'air avec soin, et pèse de nouveau, en notant de même In température f et iteur barométrique A'/ soient /i' le poids apparent que l'on it, it le poids de l'air déplacé , et c le poids du liquide oontient, on a pareillement, pour le poids de la matière,
T oonsécraent
2S8 LIVRE U. — CHALEUR. — PRBKIÈRE PUTIE.
ces deux pesées; alors les valeurs de A et A', de t et /, sont, en général, assez voiânes pour que Ton puisse .prendre d:= t/ et U valeur de c' se réduit à
c' =/)' — p-i- c. Soient, pour les conditions de l'expérience, (/ la capacité dn ballon en centimètres cxibes, a le poids spéci6que de l'aîr, c/ celui du liquide, on a c = n'a, c = u'a' , et par suite , ■■■ „ P' —P
En représentant par c la capacité à 0 , on aurait
ei' — a \-\-kt
Si le liquide dont on s'est servi est de l'eau , on trouvera o, au iao]ren de la table des dilatations de l'eau \ si c'est do mcrcnre^ (Ai aura
m étant le coefficient de dilatation du mercure ou 0,00018; quant à la valeur de o , elle est , comme nous avons vu
144. DeB aFévmAlrcs. — Les aréomètres sont des (lottenn qiû donnent immédiatement les densités des liquides dans lesquels ib s'enfoncent.
GHAP. a. ¥» OBMSITE» DES LIQUIDES. itt9
c'est-à-dire pour qu'un petit trait /", marqué sur la tige , $6 trouve exactement à fleur iTeau. Dans les différents liquides il £iut des poids différents pour produire l'affleurement , et c'est pour cela qu^on l'appelle un aréomètre à poids variable. Sovent/i le poids de Tinstrument, a le poids additionnel qu'il faut y ajouter pour Fafileurer dans l'eau a 0, a' le poids additionnel qu'il but j ajouter pour l'affleurer dans l'alcool à 0 : la densité de l'alcool sera à la densité de l'eau comme p-^d en à/7+ a.
L'aréomètre est d'autant plus sensible que le volume plongé est plus considérable et la tige plus fine.
Ou conçoit que, pour éviter les calculs, il est possible de former pour chaque instrument une table particulière où l'on trouve immédiatement la densité à coté du poids additionnel a\
'L aréomètre à iH)lume variable représenté (Fie. 23) a en g^ aérai moins de volume que l'aréomètre à poids variable : la tige est un peti( tube de verre creux ; le corps de l'instrument esc un cylindre ou une boule soufflée à l'extrémité du tube; et le lest se loge dans le petit appendice en verre qui est au-dessous delà boule; une bande de papier est soigneusement fixée dans Imtérieur de la tige pour porter les divisions qui marquent les densités. Le poids de cet aréomètre. étant constant, il eu résulte que les densités des liquides dans lesquels il s'enfonce sont entre elles en raison inverse des volumes plongés. C'est d'aprè» «principe que Ton &ic la graduation, et l'on écrit sur la bande de papier qui sert^ d^échelle les nombres qui expriment directenent les densités des liquides. Amsi quand l'aréomètre n'enfonce que jusqu'au nombre 1200, la densité est 1200^ s'il enfonce jusqu'au nombre 900, la densité est 900, etc., la deiw âté de Teau étant représentée par 1000*
Les pèse^liqueurs sont des espèces d'aréomètres qui ne sont pas gradués pour donner les densités des liqueurs dans les- ^peDes on les plonge, mais seulement pour donner leur elcfffé de conceniraiion. Les acides sont étendus d^une quantité d'eau plus ou moins grande , les dissolutions salines sont plus ou moins saturées j les easuxie^ie et les esprits sont plus ou moins riches emalcqol; et Ton fait àes pèse^acides^ àespèse^eUj àespèse^ e^triisj des pèse^ireps j etc., pour reconnaître immédiatement In différents états dans lesquels ces liquides peuvent se présenter. P«se*aeI4e ou aréamèrre et WamÊké. -^ Cet aréomèire a
SfiO LITKE U. — CHALEUR. — PREMIËRB PARTIE,
toute l'apparence d'un aréomètre k volume variable , mais il en diffère essentiellement par sa graduation. Au point où il s'arrête dans l'eau pure, on marque 0; au point où il s'arrête dans un mélange de 85 parties d'eau et de 15 de sel ordinaire, on marque 15', on dÎTÏse l'interralle en 15 parties et l'on continue les divisions an-dessous. Deux dissolutions saturées à divers degrés marqueront évidemment des degrés différents sur l'aréomètre, mais il faudra calculer une table spéciale pour passer des degrés de l'aréomètre aux véritables densités.
Les pèse-tefs et les pèse-esprits sont gradués d'après des principes analogues; ils ne sont donc, comme le }>èse~ficides , que des instruments de commerce, à moins que l'on n'oit dressé wie table des proportions de sel ou d'esprit correspondantes it chaque degré.
h'alcoonùtra centésimal de M. Gay-Lussac est fondé sur d'autres principes. Etant donnés des esprits ou des enux-devîe, il suflit d'y jJonger l'alcoomètre pour connaître à l'instant leur force réelle, leur richesse en alcool et leur densité. Cet instrument, qui oflre d'immenses avantages à la régie et au commerce repose sur des recherches très-précieuses pour la science. (Voy. l'Instruction y etc., Gay-Lussac, 1824.)
14{f. DeBshé des earps •olMes.^ — On détermine les dénsîtM des solides, coomie celles des hquides, par trois procédés difiërenis, savoir ; nu moyen de l'aréomètre , du flacon bouclié, ou de la balance hydrostatique.
L'aréomètre que l'on emploie pour déterminer les densités d
CHAR. n. -^ DENSITÉS DES LIQUIDES. Sdl
Pour trouver une -denâté par ce moyen, il faut, avant tout, connaître le poids additionnel qui doit être mis sur le chapeau pour afOeorer Tinstrument dans Teau distillée, c'est-à-dire pour le £dre enfoncer jusqu'au trait f que porte la tige. $upposons qu'à la température 0, le poids additionnel soit de 25 grammes , et, avec cette donnée, cherchons la densité d'un corps quelconque, d'un diamant, par exemple. On met le diamant seul sur le chapeau, et on ajoute successivement des poids jusqu'à produire l'affleurement : soit 23*^,8 ce qu'il faut ajouter; ces poids et le diamant équivalent ensemble à 25 grammes, puisque l'affleurement a lieu. Donc le diamant pèse 25^ — 23,8 ou 1^,2; td est son poids dans l'air. Alors, on met le diamant dans le pâmer d'ai^ent, et aux 23*^,8 qui sont restés %\a le chapeau, on ajoute ce qui est nécessaire pour l'affleurement : 0'',34 sufiisent pour cet effet f donc, 0*^,34 représentent le poids que le diamant perd dans l'eau, et par conséquent le poids d'eau qu'il délace ou le poids d'un volume d'eau qui est égal au sien. Or, à volume égal , les densités sont entre eUes comme les poids; donc, la densité du diamant est ^ ou 3,53.
Pour les corps plus légers que l'eau , le procédé est le méme^ avec cette seule différence, qu'il faut retourna le panier et l'aocrodier par le fond; il n'y a rien à changer ni dans les raisonnements ni dans les calculs. Lorsque la température n'est pas 0, 00 (ait les corrections.
Le flacon bouché qui sert à la recherche des densités contient environ 2 ou 3 décilitres d'eau (Fig. 22). L'exactitude de l'expélience dépend en grande partie de la précision avec laquelle le bouchon est travaillé : il frut qu'il soit légèrement conique, bien osé à rémeri , et parfaitement circulaire dans tout son contour, afin qu'il s'enfonce exactement de la même quantité dans toutes ses postdons. Alors on procède de la manière suivante : on fait tRMs pesées : la première, pour avoir le poids/? du^corps solide dont on cherdie la densité; la seconde, pour avoir le poids i-^p du flacon plein d'eau et du corps solide mis à côté de lui dans le même bassin; la troisième, pour avoir le poids f du flacon et du co^ solide mis dans son intérieur et ayant chassé par conséquent un volume d'eau ^al au sien. La troisième pesée retranchée de la deuxième, c'est-à-dire f -¥ p — /*% donne le poids du volume d'eau chassé; et, puisqu'à -vo*
lei LIVBE II. — CHALEUR. — PHEMIÈRE PARTIE.
lume égal lea densités sont comme les poids, la densité <! corps est j. — jç. Quand la température n'est pas 0, il fai &ire les corrections. Ce procédé ne peut s'appliquer qu'à c petites masses; il importe peu qu'elles soient spécifiquemei plus pesantes ou plus légères que l'eau.
Les corps qui sont solubles dans re.au se pèsent dans l'alcool ou dans des dissolutions saturées.
Les corps poreux et susceptibles de s'imbiber ont des densitt variables suivant le degré d'inibibiUon : il est difficile de les de tenniner avec exactitude.
La balance hydrostatique qui nous a servi à démontrer 1 principe d'Archimède peut nous servir aussi à trouver les den sites des corps solides. Pour l'employer à cet usage, elle u' besoin d'aucune modification. Le procédé se réduit à faire 3m pesées ; par la première, on trouve le poids p du corps; pari seconde, on trouve la perle de poids c qu'il éprouve dans l'eau et cette perte de poids est le poids du volume d'eau déplacé donc, la densité est-- Si la température n'est pas 0, on &itl(
Nous devons remarquer qu'à la même température la détail d'un corps solide n'est pas toujours exactement la même, dl Varie entre certaines limites suivant l'état d'agrégation mol^ laire : ainsi les monnaies et les médailles ont en général un densité un peu plus grande que les alliages fondus qui servent
i fabriquer: les cristaux ont micliiuefijJs une densité Qotal>lf
GBAP. n. — DENSITËS DES SOUDES.
rois tablemix suivants contiennent, pour les solides et les k, les densité les plus authentiques et les plus usuelles.
fe ià densité des corps soUdes h 0 de température^ en prenant pour unité la densité de l'eau.
S2,ft60
«Mté à la filiire 21,042
tmé 20,338
ponfié 19,500
tbfffé 49,382
-tedn 19,258
■dB. 41,382
idB 8,279
e fonda 6,712
le» plus louitifl (légèrement
.cnroie) • 3,631
bi léger» 3,601
FUntf-gUiils (angilaîs]
Tounnaliue (▼ertel .-
lliiri>re de Paro» (chaux caibonatée
lamellaire)
Émeraude rerte ^
Perfc
Corafl
Cristal de roche pw
Terre de Saint-Gohain
PorcelaiDe de la Chine
Chaux sullatée cristallisée
Porcelauie de Serres '. . .
Sonfire natif.
iToire
AlUtie »
Anthracite •
Phosphore . '. ;
Honule compacte
Jayet
Snccin ,....'. •
Sodium
Potassium
Bois de liétre
Frêne
If
BoL, d^orme
Pommier
Bois d*oranger
Sapin jaune
Glace
TiHeul
Bois de cyprès
Bois de cèdre
Bois de sassafras
Peuplier ordinaire
Liège
Densité de quelques liquides à 0.
Dé»
Uariqnc.
triqoe. .
Eau de mer % . . . . 1 ,026
Vin de Bordeaux 0,004
Vin de Bourgogne 0,02 1
Huile essent. de térébenthine 0,870
HuUe d'oUve 0,815
- PSEHIËRE PARTIE.
Tatle det densités de divers tirpiidct d'après les expériaiees de M. Pierre.
: Biticln DiliUtion et Poiali d'âxJUtioa.)
t. leitlWd'mjdeil'atbile O.OOADI
