‹ Éléments de physique expérimentale et de météorologie (volume 3)Chapitre 6 sur 297 · DIAMÈTRE · texte numérisé non relu

DIAMÈTRE

du plan

des tabès

des tubes

d'affleurement "

en mîUiinètres.

«ohImsim do somBMt

en millimètres.

en millimètres.

en miUimètres.

Le même mode de graduation, de lecture et de correction

doit être adopté pour le jaugeage des liquides; cependant, si une éprouvette ne devait jamais être employée qu'à mesurer le liquide qui a servi à sa graduation, ou pourrait se borner à tracer les divisions vis^-vis le sommet du ménisque.

ff. HavIesTS «Ufféreates ABxqaelles peat s^arrèter le aièBM liq«14e émmm le aième tabe. — Lorsqu'un tube a servi à une expérience , si on le retire du liquide avec précaution , et qu'on observe la hauteur de la colonne qui reste suspendue ^stns son intérieur, on reconnaît qu'elle est toujours plus grande qu'elle n'était d'abord : par exemple, ab (Fig. 12) étant la colonne soulevée au-dessus du niveau pendant que le tube est plongé , la colonne suspendue lorsqu'il sera hors du liquide pourra être cd ou même ef. Cette différence dépend de la goutte qui reste à l'extrémité inférieure du tube et qui forme un ménisque plus ou moins convexe. En effet, pour des parois très-épaisses, sur lesquelles la goutte s'élargit beaucoup , cet excès d'élévation est toujours moindre; au contraire, dans les tubes à parois trèsminces, le ménisque convexe de la goutte étant à peu près égal au ménisque concave du sommet de la colonne , on observe un excès d'élévation presque égal à l'élévation elle-même, c'est-àdire que efest double de ab.

Les tubes recourbés en siphon présentent des phénomènes analogues, et même ils ont l'avantage d'être plus commodes pour ces expériences. Dans le siphon s (Fig. 13), dont le diamètre est uniforme, les sommets des deux colonnes sont à la même hauteur, tant que le liquide n'atteint pas l'extrémité de la courte branche; mais dès qu'il y touche, on peut faire couler du liquide dans la longue branche, et y produire ainsi un excès de hauteur toujours croissant. A mesure que le niveau s'y élève, le ménisque de là courte branche perd peu à peu sa forme, sa concavité diminue et tend à se changer en surface plane; et si l'on ob^rve le phénomène avec attention, il est facile de reconnaître qu'à l'instant où il atteint cette limite , la différence de niveau ab est précisément la hauteur à laquelle s'élève le liquide dans un tube droit de même diamètre que le siphon. Cependant on peut continuer de verser du liquide dans la longue branche; alors la surface plane qui limite la colonne à l'extrémité de la courte branche devient de plus en plus convexe, et le niveau peut ainsi monter jusqu'à une hauteur cd double de ab ; à cet instant le ménisque forme une demi-sphère; et si l'on verse en-

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œ (k liquide dans l'autre branche , sa convexité crève , et la oioeiie retombe plus ou moins suivant Tëtendue sur laquelle peot s'étalor la goutte qui en résulte.

Ces phàiomènes peuvent être produits en sens inverse, en ■ettut d'abord dans la longue branche du siphon toute la cofane ^ peut être soutenue, et faisant soitir du liquide peu à pnpr le sommet de la courte branche.

6. Dans les tubes verticaux , soit que le liquide doive y être yaém ou déprimé, la hauteur de la colonne ne dépend que du dbaètre du tube dans le point où elle s* arrête ; au-dessus ou u-desfious de ce point, les dimensions n'ont plus d'influence, iôsi, dans une cloche terminée par un tube vertical très-fin •Fw. 7), la masse entière du liquide se soutiendra à la même hoear au-dessus du niveau, que si le diamètre de la cloche et^égal à celui du tube, au point où s'arrête la colonne.

Ub autre principe , non moins incontestable , c'est que la coiouie soulevée dans un tube capillaire ayant une hautciu* à , <TBBd les pressions sont égales dans l'intérieur du tube et au de- ^, il suffit d'augmenter de k la pression de l'air intérieur poir amener le sommet de la colonne capillaire au niveau du îçade extérieur. Après avoir vérifié ce principe par des expéneoces directes, Simon s'en est servi, dans le travail cité plus tant, pour déterminer la hauteur de la colonne d'eau soulevée dans des tubes très-étroits ayant des diamètres compris entre 3 riîxièmes et 1 centième de millimètre. Son appareil est repré- *até ;FiG. 14) : le tube capillaire t, qui peut être très^court, pioflge à peine, par son extrémité inférieure , au-dessous du ni- ^€au de l'eau contenue dans une large capsule de verre ; il est y^at par son extrémité supérieure à un tube de métal qui roaimunique au réservoir à air comprimé r ; la compression se Wt avec une pompe foulante qui s'adapte à la tubulure a ; enfin «ffie éprouvette bcd , pleine d'eau ou de mercure , suivant que Impressions doivent être petites ou très-grandes, donne la mesart de ces pressions. On refoule l'air graduellement , jusqu'à iinstant où l'on voit une fine bulle d'air prendre naissance dans k liquide à l'ouverture même du tube ; alors l'excès de pression de l'air , transformé en colonne d'eau , donne la hauteur à laquelle l'eau serait soulevée dans le tube soumis à F expérience. O; procédé a un avantage , en ce que la partie efficace du tube ttant précisément sa section inférieure , on peut aisément , au

moyen du microscope, mesurer le diamètre de Touverture et vërifier si elle est bien cylindrique ; mais il manque de précision à d^auties égards , en ce que les pressions sont mesurées par une colonne de mercure qui amplifie Terreur, et surtout en ce qu'il y a beaucoup d'incertitude sur les pressions diverses qui peuvent s'exercer sur la bulle d'air en raison de sa forme et de ses dimensions. Quand des tubes de 1 , 2, 3 ou 4 centièmes de millimètre donnent des hauteurs qui , multipliées par les diamètres, forment un produit de 33 ou 34 millimètres, au lieu de 30 qu'ils devraient donner par la loi de la raison inverse des diamètres, il est, je crois, permis de douter encore que la loi soit en dé&ut, plutôt que l'expérience elle-même.

7. liâmes pArallèles on InellBées, «spA«e« «ApIllaSres de iHveraes foFmes. — La théorie indic[ue que l'ascension d'un liquide entre deux lames parallèles est sensiblement la même que dans un tube dont le diamètre est double de la distance des lames ; cette loi se trouvait vérifiée par quelques expériences de Gay-Lussac. Cependant il me semble nécessaire d'appeler l'attention sur ce point en citant les expériences de Simon qui conduisent à un tout autre résultat , comme l'indique le tableau suivant :

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