CHAPITRE II
De là densité des giz, des liquides et des solides.
139. Nous avons vu (46) que la pesanteur spécifique on la densité d'un corps est le rapport de son poids à son volume. L'objet qu'on se propose dans la recherche des densités est moins de pouvoir trouver combien pèse un corps , sous un volume donné, que de pouvoir comparer entre elles les densités de tous les corps différents que nous présente la nature. On prend donc pour unité
une densité connue, et Ton cherche combien de fols les antres la contiennent. L'unité que l'on choisit pour les gaz est la densité de l'air atmosphérique , parce que l'air se trouve partout , et que partout il se compose des mêmes éléments chimiques, mélangés dans la même proportion. L'unité que l'on choisit pour les autres corps est la densité de l'eau distillée, parce que l'eau se trouve aussi partout, et qu'il est facile, en la distillant , de la rendre parfaitement pure. Ensuite , le rapport entre la densité de l'air et celle de l'eau donne le moyen d'établir la comparaison entre les densités de tous les corps connus.
185. Demité des çqm. — A volume égal , les densités des corps sont entre elles comme leurs poids; ainsi, pour avofa* les densités des gaz par rappoK à l'air, il suffit de peser un volume d'air et un volume égal de tous les autres gaz , à la même température et sous la même pression. On prend pour cela un ballon de S ou 10 litres de capacité {flg. 9M), que l'on pèse après y avoir feit le vide , et que l'on pèse ensuite après Tavohr rempli successivement d'air sec et des gaz différents dont on veut avoir les densités. Comme il est Impossible de faire le vide parfait, on tient compte, par le calcul , de la petite quantité d'air qui reste ; et, comme toutes les pesées ne peuvent se faire dans des circonstances exactement pareilles, il y a de nombreuses corrections à faire pour les variations de température, de pression, et d'humidité de l'air extérieur.
Nous avons rassemblé dans le tableau suivant les densités des gaz et des vapeurs.
Tableau des denAtés des gax et des vapeurs.
DÉSIGNATION
nVIDIS tLàSTIQOIS.
DENSITÉS déténnÎDées
par expérience.
DIR8ITÉS calcalées.
POIM
dellitreàOo
et 760 de
pression.
NOMS
MS
OBSUVATIUIS.
Air
Gaz hydriodique
chloroxy-carbonlque. . • •
chlore
deutoxyde de chlore. . . •
sulfureux
cyanogène
protoxyde d'azote
acide carbonique
hydro-chlorique
hydro-sulfurique
oxygène
deutoxyde d'azote
hydrogène-bi-carburé. . .
azote
oxyde de carbone
hydrogène per-phosphore. •
hydrogène proto-phosphoré.
ammoniacal
hydrogène proto-carburé. •
bydrcH^ne
Tapeur de perchlorure d'étain.
diode
Gay-Lussac.
J. Davy.
Gay et Thénard.
J. Davy.
H. Davy.
Gay-Lussac.
Colin.
Berzél.etDulODg.
Biot et Arago.
Gay et Thénard.
Berzél.etDulong.
Bérard.
ThomsoQ.
Berzél. et Dulong.
GruOcshandcs.
Thomson* H. Davy.
Biot et Arago.
Thomson.
Berzél.etDulong.
Dumas* id.
SECTION f. — CHAP. II. — DENSITÉS.
DÉSIGNATION
FL0IDB8 tLASTIQOIS.
Vapeur de perchlorure de titane . •
de mercure
de proto-chlorure d*ar$enic. . • de chlorure de tiliciuro. . . .
d*étber hydriodique
d'etaence de (érébenthine. . .
de proto-chlorure de phosphore.
de chlorure de bore
diacide fluorique silice. . . .
d*hydro-bi-carburé de chlore. .
nitreuse
d*bydrogène arseniqué. . . • de sulfure de carbone. • . • .
d*éther sulfurique
d*acide fluo-borique. . • , , d*éther hydro-chlorique. • • • dTacide cfaloro-cyanique. . • .
d^alcool absolu ,
d*aclde bydro-cyanique. • • .
d'eao
cfe carbone
DI1I8IT69 déterminëes
pêr expériencet.
DIII8ITÉ8 calcnlëet.
POIDS
dellitreàOo
et 760 de
pression.
NOMS des
OBSBRYATIOIS.
Dumas.
id.
id.
id.
Gay-Lussac.
id.
Dumas.
id.
id.
Colin el Robiquet.
Dumas.
Gay-Lussac.
id.
id.
Théuard.
Gay-Lussac.
id.
id.
Si Ton refbrésenle par d la densité d'un gai à la température 0 sous la pression de 760»», et par tt la densité du même gax à la température de ^ sous la pression h. Il est trèa-fticile de trouver la relation qui existe, entre les deux densités , les deux pressions, et les deux températures. En effet , prenant, par exemple , 1 centimètre cube du gax dans les premières circonstances , ce centimètre cube deviendra \ + at, en passant à la température t (a étant le coefficient de dilatation 0,00375), et, passant de la pression 760 à la pression h, ce Tolume dertendra :
t les volumes sont en raison inverse des pressions. Or, le poids restant le même, les densités sont en raison inverse des volumes, on a donc,
n tD résulte que, pour deux gax difiFérents, les densités coMervent le même rapport à tonte température et à tottte pression. Ainsi , à la température rouge comme à la température xéro, sous la pression de 100 atmosphères comme sous la pression d*une seule atmosphère, la densité de Thydrogène par exemple , sera toujours 0,0688 ou environ '/is de la densité de Tair, soumis aux ■taes circonstances , pourvu toutefois que les lois de conpression et de dilatation restent communes aux deoxgax.
Avec les données précédentes , on peut trouver , par m calcul très-simple, la densité d*un mélange gazeux, famé dans des proportions connues en poids ou en vo-
lumes. Réciproquement, la densité d'un mélange étant connue , on en peut déduire la densité , le poids ou le volume de l'un de ses éléments , lorsque toutes les autres choses sont déjà déterminées.
134. Denêité de l'eau diêtiilée, — Tous les corps changent de volume à chaque instant, par Tinfluence de la chaleur ; ainsi , à chaque instant , ils changent de densité. Mais , dans la loi de ces variations , l'eau présente une exception remarquable : à partir de 0 , lorsqu'on élève sa température, elle se retire sur elle-même au lieu de se dilater , el elle se retire de plus en plus, jusqu'à la température d'environ 4»; ensuite, en la cbaufiRant davantage , elle commence à éprouver une expansion, comme font tous les autres corps, et, dès cet instant, sa dilatation est continuellement croissante jusqu'à l'ébuUition. Vers la température de 4«, l'eau éprouve donc un masimum de contfttctian. Ce phénomène est frappant , lorsqu'on l'observe sur un thermomètre à eau dont chaque degré occupe une asseï grande étendue. Ce thermomètre descend comme le thermomètre à mercure, lorsqu'on les plonge ensemble dans un bain liquide, qui est, par exemple, à 10% et que l'on refiroidit peu à peu ; mais , aux approches du 4* degré, le refroidissement augmentant et le thermomètre à mercure continuant de descendre , on voit le thermomètre à eau qui remonte comme si on le chau£Riit, et qui remonte ainsi jusqu'à la température de la glace. En pouuant le reft*oidissement plus loin, l'eau du thermomètre se gèle et prend tout à coup un accroissement de volume très-considérable ; on peut donc présumer; qu'à partir de 4* les molécules liquides commencent à s'écarter l'une de l'autre , et qu'elles se préparent en quelque sorte à prendre les positions respectives qu'ellet
