INFILTRATION CAPILLAIRE DE L'EAU

fondeur, destinée à recevoir la vapeur. Chacun de ces deux compartiments principaux de l'appareil est terminé par un collet de 5 centimètres de largeur; le disque est pincé fortement entre les deux collets, qui sont munis de garnitures, et que traversent les boulons bj répartis vers le bord eitérieur. Ainsi, le récipient à eau ne peut absolument communiquer avec la chambre inférieure qu'à travers l'épaisseur de la plaque de pierre.

A cette chambre , est adapté un tube de cuivre t, aboutis^nt à un manomètre à mercure à air libre m. Le même tube porte un robinet o qui peut le faire aussi communiquer avec l'air extérieur.

Tout l'appareil, y compris le manomètre, est disposé dans une caisse rectangulaire de tôle cccc ; des supports s, mauvais cx)nducteurs du calorique (tels que du charbon), l'élèvent de 5 à 6 centimètres au-dessus du fond de la boite. Le couver-

cle de celle-ci est percé de trois trous donnant passage, run au tube de cuivre du récipient à eau, l'autre au tube de ven'e du manomètre, le troisième à la tige d'un thermomètre à mercure qui indique la température de l'air intérieur de la caisse.

La roche qui a servi à obtenir les résultats dont je vais rendre compte est le grès bigarré à grain fin et serré, que l'on emploie à Strasbourg pour les constructions.

Pour faire l'expérience, on verse de l'eau dans le récipient supérieur, et on ouvre le robinet de communication entre la chambre inférieure et l'atmosphère. La caisse est placée sur un foyer dont on règle l'action, de manière à élever à 160 degrés environ la temperature.de l'air qu'elle contient. Otte chaleur ayant été maintenue environ une heure et demie, on est certain que toutes les parties de l'appareil ont acquis la température de la caisse, et que, par conséquent, Vluiniidité contenue accidentellement dans la chambre infé-

838 APPLICATION AUX FUCNOMÈKES VOLCJU^IQUES.

rieure et dans la cuvette du manomètre en a été chassée, en même temps que l'air de ces mêmes parties se ditatait librement. On ferme alors le robinet et on observe bientât, j^r l'ascension de la colonne manométrique, que de la va[»ciir d*cau s'accumule dans la chambre inférieure. A la Ichiih-mture de 160 degrés, cette colonne atteint graduellement uiithauteur d'environ 68 centimètres, ce qui corres|>ond à iifii près à 1,9 atmosphères.

Si alors on ouvre imperceptiblement le robinet. ti<>

Fif, SI. — ippirïll pourdfinonlr»rrinfllliitioui;a|iill*>red( l'raii 1 tmirtln pont dn ^^ malgré ud« fortg cgnlre-iirrisioa de npeur. — r. pliquc cireulim de fréi ivoMiliui.. i* fund d'unrëcipienL e in pinle rempli d'eta; v.cbimbrccloM od j^nfln la •■pc«r«c.i&<- niquviL (nr le liibe ( tiac U dumlire ii d'un miDomitrc à rocrcnrg et à air libre; •, r (•■■< qui permet dVuhlir 11 (omniiiii ici lion aiec ['lir eiu'rieiir; iHi, bouiou qni muMmixlea renuelurei berin^lii|iie* ; crce, ciitM iccUoiulaire ta Me, où l'appiml cM rwiiraf cl munie d'un lUennuinelre ; ■>, suiiiMH-U en cbirbon. — Eclii'lle <Je i,

manière à lâcher un peu de vapeur et à faire descendre U colonne de plusieurs centimètres, puis qu'un le ferme ii<' nouveau, la pression primitive ne larde pas à reparalln-. ti

INFILTRATION CAPILLAIRE DE L'ËAl. 839

le fait se reproduit autant de fois qu'on opère cette manœu- Tre ^ Il y a donc là une véritable alimentation, et elle ne peut provenir que de l'eau du récipient qui a traversé la pierre, malgré la contre-pression de la chambre à vapeur.

Il faut remarquer que l'eau du récipient ne tarde pas à entrer eBébullition et, par suite, à s'échapper en partie dans l'atinosphëre; op doit donc disposer un petit réservoir laissant tomber l'eau goutte à goutte, de façon à réparer les pertes.

L'eau a traversé les pores de la roche par l'action de la capillarité; ceci n'a rien de nouveau. Elle Ta fait malgré une certaine contre-pression de vapeur; c'est ce que pouvaient faire pressentir les expériences de M. Jamin. Mais une chose importante à constater ici, c'est que la marche de Teau dans la roche atteint, par l'action de la chaleur, des proportions tout autres et incomparablement plus grandes que celle qui a lieu par l'imbibition et la transsudation simples. On comprend, du reste^ que la surface inférieure du disque étant sans cesse desséchée par la chaleur qu'elle reçoit, il en résulte, par suite de la tendance au rétablissement de l'équilibre d'humidité dans la roche, une sorte d*appel des molécules d'eau qui saturent les parties voisines de la surface supérieure.

S'il en est ainsi, on est conduit à se demander pourquoi la pression s'arrête à une limite si faible, quand on la compare à la haute température que l'on emploie. Ceci provient de ce que la surface supérieure du disque ne pouvant dépasser 100 degrés, baignée qu'elle est par l'eau liquide, sa surface inférieure ne peut acquérir, dans les conditions de Texpérience, plus de 115 degrés, température à laquelle correspond la pression obtenue V

* U nécessité d*éviter les moindres condensations a empêché d*obtenir un écou- ^^nBBi de ^apeor sons une pression déterminée, en se serrant des dispositions ordiowres.

' la fait à remarquer, c*est que, si Ton fait l'expérience inverse, que l*on mette de

240 APPLICATION AUX PIlÉNOMÈiNES VOLCANIQUES.

Celte facilite avec laquelle la chaleur traverse la piern* imbibée d*eau est rendue frappante par le fait suivant : si. le manomètre marquant sa hauteur limite 685 millimètn^s, on vient à ajouter une petite quantité d*eau froide dans le récipient, la colonne tombe, en moins d'une minute et demie, de 40 ou 50 centimètres, et ce mouvement ne tarde pas à se manifester plus de vingt secondes après radDn'>sion de l'eau *.

Aussi, si Ton vient à laisser manquer d'eau le récipient, la surface inférieure du disque devient libre de prendre la température de l'enceinte, et on voit alors la colonne manométrique monter avec une grande rapidité jusqu'à 2 mètres. La force avec laquelle le mercure, parvenu à cette hauteur, s'est épanché hors du tube, montre que la pression était loin d'avoir auparavant atteint sa limite.

Afin de rester dans des pressions moins élevées et, par conséquent, plus faciles à mesurer, j'ai fait une autre série d'expériences dans lesquelles l'enceinte était maintenue à 120 degrés seulement. Dans ce cas, la chambre à vapeur a pu conserver une température de 107 degrés; en même temp^, le manomètre marquait une hauteur de 195 millimètres, pression qui correspond à la vapeur saturée à cette température. Puis, lorsque le récipient est venu à manquer d'eau, la colonne manométrique est montée jusqu'à 725 millimètres, pression correspondant ainsi à la tem|>érature de 120 degrés que la chambre inférieure avait pu acquérir.

En résumé, l'absorption de l'eau à travers les pores de la roche chauffée s'opère, lors même que l'eau vaporisée, tiyîinl

Teiu dans la chambre inférieure, laissant la capacité supérieure à sec, et que toc chauffé l'appareil, la vapeur, douée d*unc pression de plusieur98tmo>phëre«, qui sepioduit alors, ne parait pas s'écJiapper dans l'atmosphère à travers le disque.

* A la vérité, la température de la chambre inférieure ne s'abaisse pas aeulcnMOt ftr la réfWgération qui se fait à travers la pierre, mais eocore, dans une certaine proporu»: . par celle qui se propage par les boiiloitf .

I>T1LTRATI0N CÂPILUIRE DE L'fAU. ;241

acquis une forte tension par son emprisonnement, tendrait, par sa contre-pression, à faire obstacle à l'arrivée ultérieure du liquide. La différence de pression sur les deux parois de la plaque, loin de refouler le liquide, ne l'empêche pas de marcher avec rapidité delà région relativement froide à la région relativement chaude, en vertu d'une sorte d'appel capillaire, favorisé d'ailleurs par l'évaporation rapide et le dessèchement de la paroi chaude de la roche.

Dans les conditions de l'expérience, et avec un disque degrés de 2 centimètres d'épaisseur, la chambre inférieure n*a acquis qu'ua excès de température de 13 degrés sur le récipient qui, étant soumis à la simple pression atmosphérique, n'a pu posséder au delà de la température de Tébullition de l'eau, et qui, par conséquent, exerce une action réfrigérante. Les effets de l'appareil grandiront sans doute, dès qu'on augmentera l'épaisseur de la plaque poreuse interposée, et qu'on pourra ainsi faire acquérir à la vapeur une température plus élevée; c'est ce qui pourra faire l'objet d expériences ultérieures.

Celles que je viens de décrire me semblent toutefois déjà suffire pour jeter quelque jour sur certains phénomènes géologiques.

AfpUcattoM fféi»h»ci4B«« pMsibies. — Doux hypothèsos principales ont été proposées pour expliquer Torigine de Teau qui se dégage par torrents de tous les volcans, et qui est à la fois, comme nous Tavons dit précédemment, le produit le plus abondant et le plus constant de leurs déjections. L'une suppose l'eau originaire^ et en quelque sorte de constitution initiale , dans les régions profondes qui doivent par conséquent s'en appauvrir chaque jour; l'autre suppose Teau atftTentttTe, et la fait venir de la surface par des crevasses.