ty.rf

u étant le poids du centimètre cube d'eau , ou 0^,001 , et e/ la densité du mercure, ou 13,598; ce qui donne, en faisant le calcul , l'',033 pour la pression atmosphérique rapportée au centimètre carré. Mais cette pression a pour seule et unique cause la pesanteur de Tair ; elle résulte de la somme des poids de toutes les molécules qui composent la colonne entière ayant pour base un centimètre , et pour hauteur toute la hauteur de l'atmosphère; donc cette colonne, d'une hauteur inconnue, pèse exactement 11^,033. Sur un décimètre carré, la pression serait cent fois plus grande, puisqu'il y a cent centimètres carrés dans un décimètre carré ; elle serait donc de 103^,3, et sur un mèlre carré, elle serait, par la même raison, 10330'"^ Enfin, en représentant par s la surface entière de la terre, estimée en mètres carrés , la pression de l'atmosphère entière sur le globe serait 10330^ X*; et elle représenterait en kilogrammes le poids total de l'air et des vapeurs qui constituent l'atmosphère. Par des observations barométriques assidues , on peut donc reconnaître si cette masse de substances gazeuses éprouve des variations brusques ou séculaires , et si elle a sensiblement changé depuis l'époque où Pascal et Torricelli Tont pesée pour la première fois.

Si les couches d'air étaient homogènes à toutes les hauteurs, on pourrait déduire , de ce qui précède la véritable hauteur de l'atmosphère ; car cette hauteur a: et la hauteur 76 dû baromètre seraient entre elles en raison inverse des densités de Tair et du mercure , et l'on aurait

CHAP. YI. — BAROMËTRES. 113

d étant la densité de Tair par rapport à Feau. Or, nous ayons déjà dit (46) qu'un mètre cube d'air, dans les conditions normales de température et de pression, pèse 1^,2991. Par conséquent la densité de Fair est 0,0012991, et la hauteur de Fatmo^hère serait de

795510'-» ou de 7955-*»'-.

Mais il s'en faut de beaucoup que Vair soit homogène; sa denâté diminue à mesure que la hauteur augmente, et c'est la loi de cette diminution qui détermine la véritable hauteur totale de Tatmosphère.

Le baromètre à mercure ayant une hauteur normale de 76 centimètres, le baromètre à colonne d'eau aurait exactement une hauteur x donnée ,

poîsqae la densité 13,598 du mercure est rapportée à celle de Vtxa prise pour unité, il en résulte x= lOSS'" ou 10*,33.

On peut donc dire indifTéremment que la pression atmoi^hérique est représentée par une colonne de mercure de 76 centimètres, ou par une coloone d'eau de 10°*,33; mais cette pression ne peut véritablement être exprimée qu'en poids, et elle est égale à 1^,033, sur chaque centimètre carré.

70. C«asfr«eti«n da baroMDiètre. — On donne à cet instrument des formes différentes suivant l'usage auquel on le des^ tine ; mais il y a quelques conditions générales d'exactitude qu'il faut toujours remplir , quelle que soit la forme que l'on adopte.

1^ n faut que le mercure soit parfaitement pur, afin qu'il ait son exacte densité.

2^ Quand la colonne monte ou descend dans l'intérieur du tube , la surface extérieure s'abaisse ou s'élève , et il faut disposer l'appareil pour qu'on puisse à chaque instant mesurer la vraie hauteur du baromètre , c'est-à-dii*e la hauteur verticale du niveau intérieur au-dessus du niveau extérieur.

3* Il faut que le vide soit parfait au-dessus du sommet de la colonne barométrique , car , s'il restait un peu d'air dans cet espace , ou s'il y avait quelques vapeurs , ce serait une force élastique qui agirait sans cesse pour repousser le mercure, et qui Tempécherait de monter à son vi-ai niveau.

Pour obtenir le vide aussi exactement qu'il soit possible, on I. 8

114 LIYSE PtEMIU. — PESANTEUR.

fait bouillir le mercure de la manière subranfee (Fia. 19) : on remplit le tube au tiers de sa longueur^ et on le fiât bouilËr k plusieurs reprises dans toute cette éteadue; ensuite on vene une nouvdle quantité de Huerourc qui «oit vu fiea diand , pour ne pas faire éclater le tube , et on recommense rébvUitioa iamê toute la longueur de eette nouvelle eolonne ; on ajoute ainsi de nouvelles quantités de mercure , que Ton fait successûremeot bouillir jusqu'à ce qu'enfin Tébullition ait parcouru toute la longueur du tube ou à très-peu près; alors on achève de le remplir avec du mercure bouilli , puis , après le refroidissement, on le retourne. Pour vérifier si, par le retournement, on n'aurait pas laissé entrer quelques bulles d'air , il faut incliner le tube un peu vivement afin que le mercure vienne en fii'apper le sommet : s'il donne un coup sec, on peut espérer que le vide est assez bien fait, sinon l'opération est certainement manquée.

Quand toutes ces conditions sont remplies , il y a encore , en général , deux corrections à faire pour avoir la hauteur du baromètre : l'une est relative à la capillarité^ et l'autre à la tempe^ rature à laquelle se trouvent l'échelle des divisions et le mercure lui-même au moment de l'observation. Nous donnerons, dans la Météorologie , les tables nécessaires pour foire les corrections qui dépendent de ces causes.

On distingue en général deux sortes de baromètres : les bo" romètres à siphon et les baromètres à cupetîe. Les pemiers sont ceux dont le tube est recourbé à sa partie inférieure en forme de siphon (Fig. 24), tandis que, dans les derniers, le tube est tout droit et plonge par son extrémité dans une cuvette plus ou moins large (Fig. 2^ et 32).

71. Le baromètre ordinaire est un baromètre à siphon (FiG. 24), porté sur une monture de bois ; V échelle des hauteurs est ordinairement de métal; le zéro de la division est fixe , et il se trouve au niveau du mercure de la courte branche; ce niveau changeant quand le baromètre change, il en résulte des erreurs d'autant plus grandes que la couite branche est plus étroite. Quelquefob le coude du siphon est en fer, et il porte un robinet de même métal : alors, pour transporter cet instrument, on Tincline d'abord de manière que la branche fermée se remplisse complètement de mercure; puis l'on fierme le robinet, et l'on a moins à craindre que l'air ne pénètre dans le tube pai* les secousses du voyage.

CttAP. ?I. — BAEOMtTRES. Ii5

7S. 1^ %«NMièti« A •*#!«» de #eehe» a quelque avattta^ sur le berometre ordinaire ; il est représenta dans les figui^s S9, 31. La branche ourerte du siphon porte un flotteur de fer muni d'une très-fine crémaillère a, qui engrène dans une roue dentée A, dont Taxe très^mobile porte Taiguille c, qui parcourt les divisions du cadran ^f; il est très-facile de gradua cet instrU'» ment de manière que la véritable hauteur du baromètre, à un instant donné , se trouve écrite au point ou Textrémité de Taiguille 9* arrête. Ce même baromètre , disposé et suspendu convenablement (FiG. 30), devient un baromètre marin, qui donne de bonnes observations à bord , malgré les oscillations du bâtiment.

73. Le ^erontétipe <e ■. Cie7«L«sae« est exclusivement adopté par les voyageurs, comme étant parfaitement exact, haie k observer, et surtout facile à transporter; il est représenté dans les figures 25 , i6 : la branche ouverte n'est percée que d*un troa capillaire a , bien assez grand pour laisser entrer fair librement, mais trop petit pour laisser sortir le mercure ; il en resuite qu^on peut le renverser sans craindre que le mei^ cure s* échappe (Fig. 26). Lorsque, après Tavoîr renversé pour le tran^orter, on le retourne pour faire une observation, il n'y a pas à craindre non plus que Fair pénètre dans la branche fermée et arrive au sommet de la colonne de mercure pour la déprimer : Bunten y a pourvu par une disposition ingénieuse qui est représentée dans la figure 27, ou Ton voit sur une plus grande échelle la branche ouverte et seulement la partie inférieure de la branche fermée. On remarque au bas de celle-ci un évasement &, dans lequel plonge une pointe c; avec un peu d^adresse, on fait aisément cette soudure à la lampe. Lorsqu'un baromètre est ainsi construit, si de Tair se présente pour monter dans le vide, il ne peut pas pénétrer par la pointe c, mais il va se Ic^er en </, vers le haut de l'évasement; et, quand on remarque qu'il s'en est rassemblé là une certaine quantité , on le fût sortir par le retournement, afin que la pointe c reste toujours baignée dans le mercure.

Dans ces baromètres, les divisions sont tracées au diamant sur la brandie ouverte et sur la branche fermée , et il u y a aucune correction à iaire pour la capillarité , parce que ces deux branches sont égales. Ce baromètre se monte dans une canne ou dans un étui de fer-blanc (Fig. 28).

74* Saremétve 4e Fortin. — Le baromètre de Fortin (Fig. 32 ,

33 , 34 , 35) est un baromètre à cuvette ; ce qui le distingue , c^est qu'il est à échelle fixe ; les divisons de réchelle sont comptées à partir de l'extrémité d'une pointe d'ivoire qui pénè— tre dans la cuvette , et que l'on voit en a (Fig. 33). Lorsqu'on! veut faire une observation , le baromètre étant bien vertical ^ il. faut avant tout amener le niveau du mercure de la cuvette^ exactement en contact avec l'extrémité de cette pointe d'ivoire;, et Ton y parvient aisément au moyen du fond mobile fm (Fig. 33) , car le mercure monte ou descend suivant que \ovl tourne la vis u dans un sens ou dans l'autre.

Le tube de métal qui enveloppe le tube de verre est fendit: des deux côtés vers sa partie supérieure , et porte les divisions y qui sont comptées, comme nous venons de le dire, de l'extrémité même de la pointe d'ivoire , de telle sorte qu'il suffit de diriger par les deux fentes un rayon visuel qui rase la surface de la colonne , et de voir à quelle division il correspond. Pour éviter les erreurs que l'on pourrait commettre en s'écartant au* dessus ou au-dessous de la ligne horizontale , il y a un curseur c qui glisse siu* le tube de métal , et qui n'est ouvert que dans une petite partie de sa hauteur ; la fenêtre qui est en avant et celle qui est derrière se terminent par deux plans de même niveau, perpendiculairement à la longueur du tube. On abaisse le curseur jusqu'à ce que le rayon visuel qui rase ces plans rase pareillement le sommet de la colonne ; alors il suffit de voir à quelle division du tube correspondent les plans, ce qui est très* facile , parce qu'ils forment le zéro du vernier du curseur. De cette manière on peut avoir la hauteur du bai*omètre à moins de ^ de millimètre.

7o. Variations da baroMDiétre* — Nous ne savons rien de ce qui se passe dans les hautes régions de l'air ; ici, à la surface de la* teiTC , nous observons des changements de température , tantôt périodiques , tantôt brusques et inattendus ; nous observons des vents et des orages, mais nous ne pouvons juger des secousses atmosphériques que jusqu'à la hauteur où l'agitation des nuages nous en permet l'observation. Au moyen du baromètre nous serons instruits de ce qui se passe dans toute la hauteur de l'atmosphère ; car il nous donne à chaque instant le poids de la colonne d'air, et c'est exactement comme si nou& avions toute cette colonne en équilibre sur une balance. On présume bien ^ d'après cela , que dans un même lieu le

GHAP. VI. — BAROMÈTRES. il7

baromètre ne reste pas stationnaire dans le cours d'une année, et qu'il éprouve des variations plus ou moins considérables : en effet, à Paris, par exemple , il n'y a presque pas de jours ou il ne change de plusieurs millimètres. En général , on distingue tleux sortes de variations dans le baromètre : les variations accidentelles , et les variations horaires : celles-ci se reproduisent très-régulièrement à des hem*es marquées, et sont d'une grandeur constante ; les autres surviennent irrégulièrement sans qu^on en puisse prévoir ni Tépoque ni l'étendue. Mais pour les apprécier, il faut savoir d'abord ce qu'on appelle la hauteur mojrenne du baromètre.

76. Hmwtews moyennes. — Comme les variations ne sont jamais très-promptes , si l'on observait le baromètre d^heure en heure vingt- quatre fois dans la journée, qu'on ajoutât les vingt-quatiqp hauteurs observées , et qu^on en prît la vingtquatrième partie , on aurait la hauteur moyenne du Jour trèsexactement; car on aurait le même résultat que si l'on eût observé de demi-heure en demi-heure , ou même de minute en minute. Mais l'on conçoit que, s'il fallait essentiellement passer par les vingt-quatre observations pour avoir la hauteur moyenne d'un jour , il faudrait , quelle qu'en soit l'importance , désespérer d'y arriver jamais. Quel observateur pourrait s'assujettir, pendant des années entières, à une régularité aussi minutieuse et aussi mécanique ?

Heureusement, il existe une heure de la journée où la hauteur du baromètre est très-sensiblement la hauteur moyenne du jour: cette heure est, dans nos climats, l'heure de midi. Ainsi, on est dispensé de faire vingt-quatre observations dans la journée ; que l'on en fasse une seule avec exactitude à l'heure de midi, et l'on aura la hauteur que Ton cherche. On conçoit qu'en ajoutant les trente hauteurs moyennes des trente jours du mois, et en prenant le trentième de la somme, on aura la hauteur mojrenne du mois^ et qu'en traitant de même les douze moyennes des douze mois, on aura enfin la hauteur moyenne de Vannée.

77. ITmrlmtlons aeeld«ntelles« — Dans nos climats, et surtout dans les régions septentrionales , le baromètre est en osdillation continuelle au-dessus et au-dessous de la moyenne de l'année ou de la moyenne générale , et quelquefois il éprouve des secousses presque subites qui le font monter ou descendre lie plusieurs centimètres. A Paris , dans sa plus grande éleva-

LIVBB PREMIEB. — PESANTEUR.

tîon, il a atteûat une fois 781 millimètres, et, dans sa plus grande dépression, il est tombé une fois à 719; et, chose digae de remarque, ces maximum d^élévatioa et d'abaissement col; eu lieu dans h même année, en février et en décembre 1821.

Les variations du bariMoètre indiquent un changement préseat dans l'atmosphère ; beaucoup de personnes pensent qu'elles annonoent aussi un changement futur, et qu'il suf&t de savoir bien consulter le baromètaie, pour prédire à coup sûr la phiie ou le bean temps plusieurs jours à l'avance : c'est une question de météorologie que nous examinerons plus tard. Mais, pour le moment, nous donnerons la mesure d'un aulre effet, e^est-à-dire de la dîfEéreBce des ^essmus que nous éprouvons par les Tariations barométriques. Ces variations se déduisent du tableau suivant :

HAurnjB

PBX8SION

PBjnsiov

PABSSIOV

sur

•or

sur

ua mètre

baromètre

on mètre

baromètre

un mètre

carré

milUmitrm.

enkilogr.

nûUimètns.

tn kilogv.

mUimètrcs.

«nkUogr.

soo

«DSO

On voit que, le baromètre étant à 780 mill., une surface de un mètre carré supporte 10597 kilogr., et que cette énorme charge se réduit à 9782 kilogr. quand Is baromètre tombe à 720; ainsi, la surface entière de notre corps étant à peu près de un mètre carré, nous sommes dans ces circonstances soula^ gés d'un poids de 815 kilogr. Une cause aussi puissante exerce néceaaairemeat une influence sur les fonctions physiologiques, et surtout sur les phénomènes de la respiration et de la circur lation ; mais ces effets sont en général si compliqués, qu'il &u* dra sans doute de longues expériences pour parvenir à les dé^ nutéler.

La hauteur de 600 millimètres est à peu près celle qui a lieu

CHAP. m. ~ VAMATIOM JCCnBinBLLES. U%

dbft mont Dore et à la- poste da mont Cen. Uft wjplhgBWr qui part du nvean de la ner pour s'ékivef sur œs moatt^gnes est soulagé' d'un poids de 2173 kifegVManwft, et il e«t souh^ de 35M kiiogriMrtwn loncp'il Mme en mi lieu oè le baromètre marque seulement 500 millimctres-: c'est à peu près sa hauiewr otdinaire au aianmet de^FEtna et sur le montLîbiin. Oa sak tout ce que les Toyageurs racontent des sensatiops «etaaordiiiires que Ton éptmaiwe sur les liaute» montagnes oè le baromètre ne marque pku qoe 4IK) ou 500* millimètres. Oa lok 4» toutes parts wm immense hwizon, oa est soulagé d'an pesant lardeaa, on ne respire qu'un air par et léger, et il stim^ Us em effet que Ton ne toudie ph» à la tecre*

Les vanaiâons acctdenteUe» da baromètre n'oat; pa» la mémo

étendue daas toos lès climats ni à tcaites les hauAears; les

limites entre lesquelles elles s'accomplissent sont en général

d'amant plus écartées Tune de l'autre que la> latitude est plus

grande. Dès 1^600, le père de Bèae avait reconnu qu'à Bondi»

chay et à Batavia le baromètre reste immobile, qudles que

saîenc les tempêtes «pie l'on éprouve : Legeatil avait confirmé

en observations; et maintenant il est bien démonaré que, dans

laate la aone équatoriale, le baromètre est en effet insensiUa

aaK seocMisse» atmosphériques, mais qu'il éprouve cependant

des vana^ns périodiques et régulières, que Ton appelle ^aria^

tbns horaiaes.

78. TaHatlans horaires. — C'est vers* Tannée 17!22 que les mriaÉions horaires du baromètre furent ootistatées d'une mane par les observationB d'un Hollandais dont le reste inconnu. Depuis cette époque, plusieurs (Aservateurs sat easa^ d'en détemnner l'éteûdue et les périodes pour (UflKé^ UeaDL de la tetre. K. de Humboldt a démontré , par de es d'ofaservatÎDns tïès-'préoises, que, s<)us Téqualenry la nMarmuNn dn hauteur correspond à 9 heures dn matin; |VBsé 9^Iieares, le baiomètre descend jusqu'à •iheores oamème èhenres ^ de TaprèsHnidr, où il atteint son minimum; ensoita il annonte jusqu'à 11 heiaes du soir , où il arrive à un second' nuLtimum^ et il' redescend enfin jusqu'à A heures du matin, iânai^ chaque jour il passe par les deux mifUmam de 4 heureséa matin et de 4 heures du soir , et par les deux maximum de 91ienvea dantstisi et de 11 heures du soir. Les mouvements de dépression et d'ascennon sont si réguliers qu'ils pounaieUt

ISO LIYBE PREKIER. — PESANTEUR.

servir à marquer les heures^ comme les mouvements de l'horloge : seulement , ils ont peu d'amplitude ; car ils s'accomplissent dans une longueur que M. dellumboldt évalue à deux millimètres depuis le point le plus haut du matin jusqu'au point le plus bas de Taprès-midi.

Dans nos climats, ces variations horaires sont tellement dissinyilëes par les variations accidentelles, qu'il fallait ,' pour les découvrir et pour les mesurer , toute la sagacité et toute la précision d'un observateur tel que Ramond. Ce n'est que par les moyennes de plusieiu^ mois d'observations prises avec exactitude et aux heures convenables que l'on peut trouver les périodes horaires. Ramond a reconnu que leurs époques varient avec les saisons. En hiver, le maximum est à 9 heures du matin, le minimum à 3 heures de l'après-midi, et le second maximum à 9 heures du soir.

En été, le maximum a lieu avant 8 heures du matin, le minimum à 4 heures de l'après-midi , et le second maximum à 11 heures du soir.

Au printemps et en automne, les heures critiques sont intermédiaires , se rapprochant plus ou moins de celles de l'été ou de celles de l'hiver. L'étendue absolue des variations est un peu moindre qu'à l'équateur. Dans les latitudes lesplusélev^y il faut comparer et discuter un plus grand nombre d'observations pour en faire sortir les périodes horaires ; et, sur ce point, la science a beaucoup à désirer.

79. Loi de XaHotte. — La loi de Mariotte est la loi de la compressibilité des fluides élastiques; elle peut s'énoncer ainsi: Les volumes des gaz sont en raison inverse des pressions quih supportent, Vour démontrer par l'expérience cette vérité fondamentale , on prend un tube recourbé (Fie. 36) , dont la courte branche est cylindrique et fermée à son extrémité supérieure 9 tandis que la longue branche reste ouverte pour recevoir la pression atmosphérique. On y verse du mercure, d'abord en petite quantité; ensuite, en inclinant le* tube pour faire sortir une partie de Tair de la courte branche, on arrive facilement a mettre le mercure au même niveau des deux côtés. Alors, 1 air enfermé dans l'espace ab se trouve exactement sous la pression atmosphérique; et si, à partir de ce point, on le force à se resserrer dans la moitié, le tiers ou le quart de la longueur 0^9 on aura réduit son volume à la moitié, au tiers ou au quart.

CEAP. yi. — LOI m MARIOTTE. Uî

parce que le tube est cylindrique. Pour réduire ainsi le volume, on verse du mercure par la branche ouverte, et Ton en Yene jusqu'à ce que le sommet de la petite colonne soit parvenu au point ut, milieu de la longueur ab; ce point m, et le point n qui lui correspond dans la grande branche, supportent Tun et Tautre la même pression , puisqu'ils sont au même niveau; cette pression est de deux atmosphères , car elle se compose du poids de la colonne ns , que l'on trouve toujours égale en hauteur à la colonne barométrique, et de la pression atmosphérique ellem&ne qui s'exerce encore au sommet de la colonne. Donc, il a fidlu une pression double pour réduire à moitié le volume de Tair contenu dans la courte branche. En donnant à l'appareil une branche ouverte beaucoup plus longue , on démontre de la même manière qu'il faut une pression de trois atmosphères pour réduire le volume au tiers , et de quatre atmosphères pour le réduire au quart de ce qu'il était sous une seule pression alBMKphérique. Dans ces limites, cette loi s'applique à tous les gsa» Mais MM. Arago et Dulong ont démontré qu'elle s'applique à l'air sans aucune variation, jusqu'à 27 atmosphères. Voici les moyens qu'ils ont employés pour constater cette vérité.

Les appareils étaient établis au collège Henri FV dans une vieille tour carrée , au centre de laquelle on avait pu facilement élever un mât en bois de plus de 30 mètres de hauteur. Au pied du mât était un vase de fonte avec un manomètre et une pompe foulante , et contre sa hauteur un tube vertical en verre de 26 mètres de longueur (il était composé de 13 tubes de 2 mètres mis bout à bout).

On prendra une idée de cette disposition en jetant les yeux sur les figures 6, 7, 8, planche 5.

if est le vase en fonte ,

p, la pompe foulante,

mn^ le manomètre, fermé à son extrémité supérieure,

/, le tube vertical , ouvert en haut ,

a, le mât contre lequel il s'élève.

& l'on stq>pose, 1^ que le vase de fonte contienne du mercure , 2^ que le tube du manomètre soit calibré et contienne de l'air sec, 3^ que le mercure s'élève d'abord à la même hauteur dans le tube du manomètre et dans le tube vertical f , il est évident que l'air soa enfermé sous la pression atmosphérique , et que l'on connaîtra le volume qu'il occupe sous cette près-

skm. Mainteaaiit at , à partir de oe point, Vaa tBit agir bt ] fe«kinte pcmr introduire de l'eau au-deims de la suffiiee a«p»rieure du mercure daiis le rase de fonte^ oa exeieera aiasi de» preseîoBs toujours croifisantes sur Tair sec du msaoïBètre, et ea même temps le mercuie s^diè^era de plus cb plus daae le tube vertical. Enfin , pour avoir à chaipie instant le ¥odHBie de l'air eoÊtafWfmé , il suffira d'observer exactement la kin|^enr «p&'il eccupe encore dans le tube du umnomètre à partir de Textré^ mite fermée; et poor avoir la pvesâon ooirespondaBte ^ il saffisa de mesurer la différence des nîveauu du UMrcuie dans le tube du manomètre et dans le tahe veotical.

On conçoit fiicSement que des expmenees de cette natare exigent toute Thabileté dont MM. Arago et Dukmg^ ont dbané tant de preuves par l^irs bdles découvertes dans toutes les beanches de la {^ysique. Il nous serait impossible de déenre iei y dans tous ses détail» , la perfection avec laquelle les diverses pièces de l'appareil étaieiU: coordonnées, et toutes» les préeau* tions ingénieuses qui avaient été prises pour assurer l'exactitude des résultats. Nons indiquerons seidement quelques-unes des dispositions lea plus essenCieUes de la pompe foulante, du tobe uertical et du manomètre.

Baa^pe tenlante. — H ne Êdlait pas seulement que la pompe fiuulante fût assez bien faite pour injecter l'eau soua ime piessîon de 37 atmosphères, il- fallait encore qu'elle put mainteoir Keauir injectée d'une manière aseex ngourense pour que les sooh mets des colonnes de mercure fiissmt parfiutement fines dans le manomètre et dans le tube vertical. Cette condition était remplie au. mojttn de la soupape i> qui se trouve ait bas de la course du piston (Fie. 8).

T«be Tercieml, — Il était composé de 13 tubes de cristal ayant 2 mètres de longueur, 5 millimètnes de diamètre intérieur et 5 miHuwfftres d'épaisseur ; ces tubes étment réunis par de fortes viroles, comme on le voit, en c (Fic^ 8)r et. plus en détail dans la figure 6. La plaque koriuantale h sot de vepèiei il y en a une pareille au bas de chaque tube , et Ton mesure la distance de deux repères oonséentilsr en posant une rè^le divisée r sur le repère infériemr, et en poussant une petite languette /, jusqu'à ce qu'elle se trouve à ra£9enrsment du repèca supéneur. Pour cpie les tubes infineom ne. fussent paa lam^ chargés et comme écrasés par le poids des tube» snpérieura, on

CÊÊàP. VI. LOI m MàMms; ic»

trait en scia cl'sttaciier à YextaévM lapcneure de toke fies oovdons qm redesoea^laîeiin Teitksaleflient apm passé sur des poulîes, et qui ëtuant tires an ba» par des poid» ëquivalant en snaamp au poids du tnhe (Fm. 8). Ainsi, la o^^ lonae n'exerçait aueune pression sur ta hase.

■aMa—#iaif<, ^-^ Le tabe manométrique était seuddaUe «hk tthes^ de la colanae vevtieale : il avait été effilé à son €fktmaàé supérieure, divisé avec soin en capadftas égalée, sansnea ttmser au Aanaant sur sa surface , de peur d'affûbUr sa réiiatajnee, et ensuice mis en place. Alors <m j avait Ut passer pendant loo^ tsmpa un courant d*aîr sec , et enfin €m avait soeHé à la laai^ sen scnannet effilé , sans faire éprouver une alftsralmi «NMâJe* i sa graduation. On voit dans la figure 7 coadomM leatvéaailé inférieure du tube manométrique est ajustée sur la platine € êm lUKt de fonte; on doit reonflqaar que la ràole ae leoaurbe loas Vépaîsseur du tube , afin «que la pression ne taade pas à le MMferer. Pour que l'air du manomètre (ùlI bieo: maàatcaw à la fflâne température, on Tavait enveloppé d'un naancbon de feree kj dans lequel passait continudlement ua courant d'eau. Enfin, pour avoir avec une grande exactitude la position du soaunet de la colonne de mercure , on avait disposé en dedans du manchon un voyant x avec une loope; cette pièce devait ■onter et desc^idre, et on lui donnait ces moavanenis au ■oyen d'un toumicpiet q , sur leqod était «nnoulé an fil de saie ffd aHaîc passer suv les poulies supéneures j ^ sue la ponle i»* férieure j^ , et qui venait s'attacher a la garatti»e du voyant.

Des diermomètpes convenablemimt disposés doonAent à dia-* que instant la température des diveisses partie» dé l'appaoeil ; et de» bapomètres, l'un aupérieur et l'autre infinaenr, donnaient anssi la pression atmosphérique au sommet et à la baae de la ealoone vertieale.

Tels sont les moyens qui ont servi à démontrer sur l'air la loi de Mviotte jusqu'à 27 atmosphères, et l-oa ne peut guère doufeer qu'elle ne s'étende au meôns jusqu'à 50 atmosphères sans altération sensible.

MBL Ad-ago et Duloag n'ayiant pu éprouver d'autres gaz, fat eonstrait un appareil pour comparer leur compressibilité à oeMe de l'air jusqu'à 100 atmo^ères (voy. n^ lff6).

La densifié d'an corps étant en raison wverae d» imlase qu'il occupe, on peut encore exprimer la loi de Mariette en

disant que les densités des gaz sont proportionnelles aux pres^ sions qu'ils supportent. Sous une seule pression atmosphérique , le densité de Tair étant à peu près la 770* partie de la densité de Teau , il en résulte que , sous une pression de 770 atmosphères, Tair est aussi dense que Feau. Ainsi, au fond de la mer, à une profondeur de 7000 ou 8000 mètres, Tair serait plus pesant que Teau, et, quoiqu'à Tétat gazeux, il ne pourrait pas s'élever pour venir à la surface.

Deux volumes successifs, occupés par un gaz, et les deux pressions correspondantes , forment quatre quantités qui sont en proportion inverse ; de telle sorte que , trois étant données, on *peut trouver la quatriè^ne. Il en serait de même de deux den* sites successives , avec les deux volumes ou avec les deux pressions correspondantes.

80. De Im maelilne pnematlqwe. — La machine pneumatique est destinée à faire le vide;* elle se compose de deux corps de pompe cylindriques pareils à celui qui est représenté en a <Pl. 5, FiG. 1).

b est un piston qui monte et qui descend au moyen de la tige c ; mais , dans toutes les positions qu'il peut prendre , il Xient le vide^ c'est-à-dire que rien ne peut passer entre son 4:ontour et les parois du corps de pompe.

s est la soupape du piston ; elle est très-légère et s'ouvre de bas en haut; elle se lève quand la pression inférieure est un peu plus grande que la pression supérieure, et, dans le cas coa* traire, elle reste hermétiquement fermée.

La longue tige ed est la soupape du corps de pompe; c'est le piston qui l'ouvre et qui la ferme : quand il monte, il la soulève, le renflement d vient s'appuyer contre la plaque supérieure du corps de pompe, et le piston glisse à frottement dur sur toute la longueur de la tige ; quand il descend , il l'entraîne avec lui, le tronc de cône e tombe dans l'ouverture conique qui est au-dessous, sa base ne fait qu'un seul plail avec le fond du corps de pompe , et le piston vient s'appliquer exactemeat ' sur ce plan.

Au fond de l'ouverture conique, le conduit de la machine prend naissance; il s'étend ensuite jusqu'en i^; à cette extrémité il porte un pas de vis propre à recevoir des ballons , des récipients, ou d'autres vases dans lesquels on veut faire le vide.

p est la platine de la machine pneumatique ; elle se compose

CflAP. VI. — MACHINE PIOSCMATIQUE. 125

d'une forte placpie de métal sur laquelle on mastique un plateau de Terre épais, dont la surface supérieure est dreêsée avec soia et l^èrement doocie.

h est une cloche où Ton fait le Tide; son bord inférieur est pareillement dressé et doud , afin qu'il puisse s'appliquer exac<» i^neat sur la platine. Une légère couche de suif achève d'éta— blîr l'adhérence; car il ne faut pas que l'air extérieur puisse pénétrer entre la cloche et la platine.

Supposons que le piston soit au milieu de sa course; qtie le& soupapes soient ouvertes, et que l'air soit sous la pression atmo- ^hérique, dans la cloche, dans le conduit et dan» le corps de pompe; si Ton abaisse le piston, la seconde soupape se ferme,, et Tair ne peut plus repasser du corps de pompe dans la cloche ; il s'échappe par la première soupape j, et il n'en reste plus qoand le fond du pistou est venu s'appliquer sur le fond du CQcps de pompe. Alors, le piston étant soulevé, le vide se ferait au-dessous de lui, si les soupapes restaient fermées; mais la secoade soupape s'ouvre , l'air de la cloche arrive pour remplir le ride, et la première soupape reste fermée à mesure que le piston s'élève, parce que la pression intérieure est toujours moindre que la pression extérieure. Si la capacité du corps de pompe est, par exemple, la dixième partie de la capacité de la cloche et du conduit, il arrivera dans le corps de pompe -^ de l'air qu'il faut enlever pour avoir le vide. On rabaisse le piston y la seconde soupape se ferme , et l'air se comprime de plus en plus ; bientôt son élasticité l'emporte sur celle de Tair extérieur ; il soulève la première soupape et s'échappe dans l'atmosphère. Un autre coup de piston fait sortir encore -jy de l'air restant; puis, en continuant ce jeu alternatif, on fait sortir à chaque coup -pi* du reste, puis -^ du reste, et ainsi de suite. D'où l'on voit que jamais le vide ne se pourra faire , puisqu'en prenant la onzième partie d'une quantité et la onzième partie des restes successifs , on ne peut jamais parvenir à prendre cette quantité tout entière. Mais l'on parrient cependant à réduire l'air de la cloche à une élasticité de plus en plus faible, qui peut arriver à n'être plus que de 2 millimètres. La rapidité de l'opération dépend du rapport qui existe entre la capacité du corps de pompe et celle de la cloche. Ce rapport étant donné , on peut calculer fadlement combien il faut de coups de piston pour réduire l'air à une tension donnée ; et ensuite on peut , par la loi de Ma-

iSe LIYM nflMBft. ^ PSSAIITSUL

notie, calculer le poiÀ de Tair qm rttte, (fiattd «m «oniiak le l»oîiis «hi voliMne primitif.

Pour compléter la machine pneumatique que nous ▼eawnft db ééctm d <qui est en quelque sorte la nMchine rëdiûte à tîes plus, simple» étéments, on voit qu'il faut j ajouter un w^oftn, àt mesuicr la pression de Taîr qiit reste daas la cloche, et «a moyen de rendre Tair , sans quoi la clodie ne pourrait plus se séparer de la platine. On obtient ces deux résultats en adaptant il la maclmie Vépr^wfmtte et la clef,

L'éprovwettie p (F». 1) se compose d'un tube de veire cowrbé en U, et d'une peme doche qui le eoutient. Le tube est r^irésente à part (Fio^ 19) ; il est ouvert par u» bcmt seulement; on le fixe sur «ne éehelle drrisée en mtUtmàtiies , et la clodie sous laquelle on Tenferaie est munie d'un robinet r (Fig. 1) an mo^nen duquel eUe peut être mise en communication avec ks eonduiSs <ls la machine. Quand cette oouunutiicatioa est établie, l'air se raréfie an même degré sous la cloche de k platiné et dans k petite doche de l'éprouvette. Le tube en U devient ua baromètre à siphon , dont k branche ouverte est aussi longue que k branche fermée; alors dès que l'air est siiffisamnient raréfié, le baromètve descend, c'est>-à-dire que le mercure baisse dans k brandie fermée et s'élève dans k branche ouverte; la difiëreoce des niveaux mesure conuone à rordinaire Tëlasticité du gaz. Si l'on parvenait à faire complètement le vide, les . deux sommels du mercure dans la branche fermée et dans la brandie ouverte seraient exactement au même niveau (Fi€. 10); si le premier s'élève de 1 millimètre au-dessus du second, le vide est kit à 1 millimèlre, c'eftl>-à«<fire que l'élasticité du gai restant est de 1 millimètre de mercure , etc.

On comprend que si le baromètre qui constitue l'éprouvette n'était pas absolument purgé d'air, le niveau du mercure de la faranche fermée serait, lorsqu'on aurait fait le vide, plus bas que celui de la brandie ouverte ; et toutes les indications de Téprouvette seraient fausses dès k commencement de l'expérience.

Au lieu de prendre pour éprouvette un baromètre complet, on prend ordinairement un baromètre tronqué ^ conmie celui de k figure 1 ; mais, les raisonnements que nous venons de faire s'y appliquent exactement, si ce n'est que , dans ce cas, Téprouvette ne commence k descendre que quand l'élasticité de l'air de la cloche est moindre que k distance qu'il y a entre le som-

C8AP. TI. — MACBIM niEllXATIQUE. US3

met ée la brandie fetmée et le fti^fCMi du Meveure daas la brancbe onrerte.

Lorsqu'on nenti Faîr, cofiime nons ailon» le voir, le mertnive remonte TiTeraent don la brandie famé» -de réptouvcMe, €t ponr ffk*!! ne k brne pffs en dioqa«0t le aomnet avec trop de Tiolence, on ménage iren le hant dn tabe va petit élren|^ ment qui retarde la vitesse (Fïg, 10).

La elef sert à rendre l'air, et en o«rtre à établir ou aii{^pri» mer la eommnnicalion entre le corps de pompe et la elôdae; die 5e place en / (Fie. 1), et elle est reprëseatée à part, un pen a«-des6«s de ht doche. C'est nne sorte de rafasnet, qui se distingue des rcrfMc^ ordinaires en ce qu'il n'a pas seulem^it une onverture transversule , mai» encope nne ouverture iongi* ùuiina/e, partant de l'extrémité même et aboutissant sur la aone de la première. Ce^e ouverture ae ferme par le boudiion ooniqœ b. Quand oh veut garder le vide sons la cloche, on tourne

la def ponr que roo^^ertsre transversale soit de haut en bas, et l'ouverture longitudinale du côté du corps de pompe. Toute communication est ainsi interceptée. Quand on veut rendre Faîr, on fait faire à la clef une demi-révolutâon, on âte le bon** dion bj et Tair se précipite dans le conduit et dans la cloche^

,La machine pneumatique, telle qu'elle était établie par fortin, est représentée dans la figure 4; d'après ce que nous veinons de dire, il suffit d'y jeter les yeux pour en coaoprendre la disposition. On remarquera seulement que du haut du oon* dttit vertical qui porte la platine /?, part un conduit horizontal qui communique avec un tube barométrique t plongeant par son extrémité inférieure dans la cuvette p. C'est ce tube qui seic d'éprouvette ; dans des recherdies délicates il doit être préféré à Féprouvette ordinaire, dont nous avons parié plus haut, parce qu'il est toujours à craindre qu'elle ne soit mal pmigée d'air.

Les deux pistons à crémaillère mus par le mouvement de vaet-vient de la manivelle m offrent aussi un avantage : quand le vide est fait , pour soulever un piston de 1 dédmètrc de rayon , il faodrait faire un eflfort de 3^14 X lS033 =324*; mais au moyen des deux pistons, rendus solidaires par le pignon qui engrène dans les deux crémaillères, cet effort disparaît^ puisque Tun descend tandis que l'autre monte , et il ne œafte plus à vaincre que les frottements.

On doit à M. Babinet un perfectionnement ingénieux, re* présenté dans la figure 3, qui permet de faire le vide à moins de 1 millimètre. Le robinet r, établi totre les deux corps de pompe et un peu au-<dessous de leur fond, porte quatre ouvertures «, f , ^, u. La première et la seconde vont de part en part, mais elles sont perpendiculaires entre elles; la troisième, (», ne traverse que la moitié du robinet, et la quatrième, u, qui est dans le sens de sa longueur, communique aux ouvertures t et ifi Au fond du corps de pompe a se trouve uu conduit courbe qui prend naissance au trou de la soupape conique, et qui aboutit en i et c dans le boisseau du robinet r; au fond du corps de pompe d se trouvent deux conduits , Tun qui part du trou de la surface conique et qui aboutit en «, Tautre qui part du fond du corps de pompe et qui aboutit en g. Dans la position que représente la figure , en soulevant le piston a, on fait le vide à la fois sous la cloche au moyen du conduit itr, et sous le piston d^ au moyen du conduit ^^c; par conséquent l'équilibre de tension s'établit entre le corps de pompe d et la cloche; mais, si Ton tourne le robinet r dun quart de tour, les trous c et ^ se ferment, le conduit t se présente devant les ouvertures 6 et e , et la machine fonctionne comme à l'ordinaire. Ainsi , en donnant au robinet r la première position pendant que le piston de a se lève, et la deuxième pendant qu'il descend, on doit pousser le vide plus loin qu'on ne peut le faire avec une machine ordinaire.

La machine pneumatique fut inventée vers 1650, par Otto de Guericke, bourgmestre de Magdeboui^; elle fut, peu de temps après, changée et perfectionnée par un grand nombre de physiciens. Hook plaça le corps de pompe verticalement, Papin ajouta la platine , Hawksbée fit deux corps de pompe au lieu d'un, et ensuite les soupapes furent modifiées d'une infinité de manières.

Otto de Guericke fit avec sa machine l'expérience curieuse des hémisphères de Magdebourg^ qui consiste à faire le vide dans un globe de métal dont les deux moitiés sont simplement juxtaposées. Avant que le vide soit fait, les deux hémisplœres se séparent facilement; mais, quand il n'y a plus d'air intérieur pour balancer la pression extérieure, l'adhérence est si forte que toute la force d'un homme est insuffisante pour les séparer. En effet, si la section des hémisphères a seulement 1 décimctre

CHâP. YI. — MACHINE PNEUMATIQUE. i%9

de rayon , oa envireQ 300 centimètres carrés de surface , la pression extérieure qui les unit équivaut à plus de 300 kilogrammes. On met une bande de cuir à la jonction des hémi^hères pour faToriser le contact, et il y a un robinet qui s^ouvre pour faire le vide et qui se ferme poiu* empêcher la rentrée de Tair (Pi.. 5, FiG. 17).

On se sert de la machine pneumatique pour &ire une foule d expériences sur les pressions et sur les propriétés des corps organiques ou inorganiques.

On démontre, par exemple, que les corp& en combustion s^éteignent dans le vide ; que la fumée tombe comme une masse pesante; qu'il y a de Tair en dissolution dans Veau; qu'il reste une couche d*air entre les liquides et les parois des vases qui les contiennent, car cette couche interposée se manifeste par une foule de petites bulles qui grossissent à mesure que ia pression diminue; que l'eau froide entre en ébullition; que certains insectes vivent plusieurs jours dans le vide le plus parfait de£i machine; que les substances fermentescibles se conservent sans altération, etc., etc. C'est sm* cette dernière propriété que repose le procédé d' Appert pour conserver les substances alimentaires. Ce procédé , exploité en grand dans la plupart des ports de France et d'Ângleterce , rend les plus grands services à la marine : nous avons ouvert des boîtes préparées depuis seize ans, qui contenaient des aliments aussi frais que le premier jour.

81. ■meUne de eompresaloB. — La machine de compression (FiG. 2) est destinée à comprimer l'air. Elle se compose de deux corps de pompe pareils à ceux de la machine pneumatique ; la seule différence est dans les soupapes qui s'ouvrent en sens contraire , c'est-à-dire de haut en bas. Quand on abaisse le piston, il comprime l'air, et le fait passer dans le récipient; quand on le relève , Vair extérieur ouvre la première soupape^ et entre dans le corps de pompe , tandis que l'air comprimé du récipient presse la seconde soupape , et la tient fermée ; enfin^ quand on rabaisse le piston, la première soupape se ferme , Tair se comprime de plus en plus, il devient capable d'ouvrir la seconde soupape, et passe encore dans le récipient; et ainû de suite.

L'éprouvette de la machine de compression est un tube droit 1^ fermé à son sommet , rempli d'air, et plongeant par son extré- L 9

130 LIVIŒ PREMIER. — PESANTEUR.

mite înféiîetipe dans une ctrvette de mercure r. Au eomiiienoement de Texpérience , Tair du tube est sous une pression atmo6];Aiériqve , et le mercure est au même niveau à rintëricur et à Textérieur; à mesure que la pression augmente, le mercure monte dans le tube , le volume de l'air se réduit sucoessivement à la moitié , au tiers ou au quart de ce qu'il était ; et d'après la loi de Mariotte, on juge qu'il est sous une pression de deux, trois ou quatre atmosphères. Dans le récipient, la pression de l'air est plus grande que dans le tube , de toute la hauteur de la 'colonne de mercure qui s'élève au-dessus du niveau extérieur. . 82. n y a des pompes de compression qui sont destinées à être vissées sur divers appareils pour y comprimer de l'air ou des gaz; alors, elles se composent simplement d'un corps de pompe et d'un piston sans soupape. La figure 1 1 représente Tune de ces dispositions ; c'est un appareil avec lequel on peut Satire en petit des eaux de Seltz : p est le réservoir, en grande partie rempli d'eau, où l'on doit refouler de l'acide carbonique; il porte en haut un robinet auquel tient un tube qui plonge presque an fond du réservoir; au«^essus du robinet est un pas de vis destiné à -recevoir la pompe de compression. Le coips de cette pompe est nfuni, à sa partie inférieure, d'une soupape ^'ouvrant de haut en bas, et latéralement d'uno seconde soupape s'ouvrent ^ dehors en dedans. C'est ce tube latéral qui est mis en communication avec le réservoir de gaz, ou simplement avec une vessie qui en est successivement remplie. Quand le piston se lève, il aspire le gaz; quand il descend, il le comprime; et si la 'pompe est bien faite, il l'oblige à forcer la sonpape du fond pour passer dans le réservoir inférieur.

"85. "Seaitre dea pressions des gss <«siites«s 'àmmm élveffs «ppsrells. — On mesure en général les pressions ée& gaz par deux moyens ; par le moyen des colonnes liquides , ou par ie moyen des soupapes. Les appareils à colonne liquide s'appellent des manomètres; les soupapes s'appellent, en général, soupapes •de pression et sottpapes de sûreté quand elles sont destinées à empêcher les explosions.

Ssnpspes de 'pression. — Ces soupapes sont indéfiniment variables dans leurs formes et dans leurs dimensions : tantôt elles ont la forme d'un cône tronqué (Fig. 5, a et c); tantôt elles «e posent -sur les bords de l'ouvertnre par un plan annulaire très-étroit (Fig. 5, *}. Dans tous les cas, eHes doivent fermer

CHAP. VL — MACHINE DE CMPRSSSION. i3i

hermétiquement jusqu'à Finstant où elles sont soulerées. Pour estimer réUsticité du gaz qui est capable de les soulever, il faut connaître devx choses : r le poids total qui charge la soupape; 2^ rétendue de la surface qui est exposée à la pression verticale du gaz. Supposons que le poids soit évalué en kilogrammes , et que Pétendue de la surface pressée soit évaluée en centimètres cairés : si le poids est, par exemple , de 100 kilogrammes , et la surface de 25 centimètres, chaque centimètre carré supportera 4 kilogrammes; donc, d'après ce que nous avons vu '^69) le nombre des atmosphères est égal à -j^^ ou à 3**" ,87, plus oicore la pression atmosphérique ordinaire qui s'exerce aussi sur la soupape. Ce même moyen s'applique aux liquides comme aux gaz; c'est celui que l'on emploie pour essayer les tuyaux de conduite et les chaudières des machines à vapeur.

Si Ton représente en général par s la surface de la soupape contre laquelle s'exerce la pression, par/? le poids qui la charge, en y comprenant son propre poids, la pression sur l'unité de

sur&ce est -, etle nombre des atmosphères est

pourvu que p soit exprimé en kilogrammes, et ^ en oentimètres carrés.

Quelquefois , au lieu d'exprimé oecte pression en atmosphères , on peut avoir besoin de l'expriiB^ en colonne liquide ; alors on y parvient par la formule (SB)

^^=A.o.rf, d'où Ag= - /

St /» est donné en kilogrammes et s en centimètres oarvés, pn aum m 7=. 0^,001 , et la valeur de h sera exprimée Qn ceotipètrea; d est toiyours la densité du liquide par rapport à Teau.

L'incertitude qu'il peut y avoir dans les déterminations de cete espèce résulte siutout des difficultés qui se présentent pour obtenir la véritable valeur de s. En effet, quand la soupape est conique, si elle -est mal rodée , la surface qui reçoit la pression n'est pas -celle de la petite base du cône, ni peut-étie celle de la grande base, et l'on est obligé de prendre pour s une surface intermédiaire dont on détermine la grandeur un peu arbitrairement.

Quant à la valeur de p^ elle s'obtient aisément si le poids est posé sur la soupape elle-même; mais si, comme il arrive sou- Tent , son effort s'exerce à Textrémité d'un levier (Fig. 6, a et b\ il se détermine par cette proportion :

b et V étant les bras de levier du poids/; et de la soupape, c'està-dire les perpendiculaires abaissées du point fixe sur la verticale du point d'attache du poids , et sur la verticale du point qui presse sur la tête de la soupape.

HABométres. — Le nom de manomètre avait été donné par Varignon à un appareil qu'il destinait à mesurer la raréfiiction de l'air. Maintenant , on appelle manomètre tout appareil à colonne liquide propre à mesurer des pressions. Le baromètre mesure la pression libre de l'atmosphère , le manomètre mesure la pression des fluides contenus dans les espaces fermés. L'éprouvette de la machine pneumatique et celle de la machine de compression sont de véritables manomètres. Cependant on peut établir quelques distinctions dans les appareils de cette espèce.

La figure 19 représente un manomètre au moyen duquel ou mesure la tension des gaz contenus dans le ballon &. U a été employé par de Saussure , et ensuite par Berthollet , dans les recherches importantes qu'ils ont faites l'un et l'autre sur la yé- ' gétation et sur les phénomènes des corps vivants. Les animaux et les plantes étaient renfermés dans le ballon b.

Les tubes de sûreté sont des manomètres qui indiquent la tension des gaz contenus dans les appareils auxquels ils sont adaptés. Quand la tension est égale à la pression atmosphérique , le liquide est au même niveau dans les deux branches (Fig. 9); et, en général , la différence des niveaux mesure la différence des pressions ; il suffit de connaître la densité du liquide contenu dans le tube pour évaluer cette différence de pression en millimètres de mercure.

Les tubes de sûreté ont été inventés par Welter : ils sont d'un grand usage en chimie, parce qu'ils empêchent les explosions et Y absorption. Quand la pression intérieure devient trop faible, l'air atmosphérique refoule le liquide dans la boule et pénètre dans l'appareil ; au contraire , quand elle est trop forte , elle chasse la colonne liquide et trouve une issue par le tube.