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30 Compressibilité des gaz. La compressibilité des gaz a été connue presque aussitôt que leur existence, dont elle fut longtemps 1 unique preuve, en faisant voir que, là où les sens ne découvraient rien, il se rencontrait quelque chose de résistant qui s'opposait aux efforts par lesquels on aurait voulu en etreindre le volume. 11 serait aujourd'hui superflu de donner la démonstration matérielle de cette comprestibilité a des lecteurs familiarisés avec la vue tle machines dont le mouvement est dû à la tension d'un gaz comprimé. En effet, un gaz ou une vapeur dont ou a réduit le volume, sans en diminuer la masse ni la température, devient un ressort moteur dont les apple allons se voient aujourd'hui partout. ,■ ressert qui emporte les locomotives.

, leur lourd attelage de wagons; il est do toutes les machines à vapeur et de toutes les machines à air comprimé ou dilate. C'est lui qui projette au loin les boulets de canon, les balles de fusil, et qui fait 1 les bombes. C'est encore lui qui chasse de leur enveloppe, quelquefois en les brisant, le Champagne, la bière à mousse et les eaux ga-

Comme, de tous les fluides, l'air est celui qui coûte le moins, il n'y a pas de témérité à dire que la recherche des moi eus les plus économiques de comprimer l'air tue, pour l'avenir, le problème le plus important de la mécanique. De la solution problème dépendent, pour l'humanité, cet état .le civilisation et cette portion de bonheur que les économistes et les philanl hropes entrevoient dans la substitution du travail di dunes à celui de l'homme, dans le remplacement de l'ouvrier par l'outil.

Cette solution n'est pas, du moins quant a la théorie, aussi avancée qu'on serait | r . Les premiers qui ont rochercl ,uelles lois se produit la compressibilité ,les az sont Mariotteet I cicais.

1 mtre Anglais, vers le milieu du xvii« siècle. es n'eussent perlé UT l'air, en '-rut pouvoir, en vertu de la simplicité des lois de la nature, appliquer à tous les gas la bu qu'ils déeouv rirent pi en même temps, et a linsu l'un de ''autre. Cite loi, qui porte en France le nom de kh de Manette, s'énonce aiusi : Les columes aune

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même masse d'un gaz sont en raison m- -, des pressions qu'il supporte, si la température ne change pas. Au temps de l'abbé Menotte, l'art d'expérimenter n'avait pas acquis la minut'euse précision qu'on lui demande aujourd'hui. Mariotte n'avait même pas tenu compte de la température, qui, variant à chaque instant pendant la durée d'une expérience, faisait en même temps varier le volume de l'air soumis à l'épreuve. Aussi Boyle, MiiNM.'heubroêck, Sulzer, Robison, en s'appuyant sur des expériences qui ne valaient guère mieux que celles de Mariotte, s'era-

firessérent-ils de contester l'exactitude de la oi établie. Kn 1826, Œrsted et Swenden trouvèrent la loi de Mariotte exacte d'abord jusqu'à g atmosphères, puis jusqu'à 68. Cepen-

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dont Leurs expéi iences, surtout celles qui étaient relative auj pressions qui dépassaient s atmosphères, ne parurent point a Dulong et Arago suffisamment précises pour servir de base au grand travail qu'ils entreprirent, en 1829, sur les tensions de la vapeur d'eau. Ils cherchèrent à nouveau, sans rien changer à la méthode de Mariotte, mais seulement avec des appareils plus parfaits, la loi de compressibilité de l'air.

— Expérience de Dulong et Arago. Au centre d'une vieille tour carrée, qui se voit encore au milieu des bâtiments du lycée Napoléon, on dressa une longue poutre, solidement fixée, le long de laqueNe on étendit un tube AB (lig. 1), formé de treize tubes de cristal

Sarfaitement calibrés, ayant chacun 5mm de iamètre intérieur, et 5mm d'épaisseur. Ces treize tubes étaient ajustés entre eux par des viroles de fer telles que C, et soutenus par des cordes passant sur des poulies, et tendues par des seaux contenant de la grenaille de

Jilomb en quantité suffisante pour faire équiibre au poids du tube. De cette disposition il résultait que les tubes inférieurs n'étaient pas surchargés par le poids des tubes supérieurs, et que la colonne AB tout entière pouvait se dilater ou se raccourcir quand la température variait, sans que l'on eût à craindre des dévia tiu us ou des ruptures. Cette colonne, qui était ouverte par en haut, avait 26 m. de longueur.

En face de cette colonne, on voit un tube de cristal MN, fermé par en haut, de même diamètre et de même épaisseur que la colonne AB, et destiné à renfermer l'air qu'il s'agissait de comprimer. Il était long de 2 m., et était entouré d'un manchon de verre que traversait constamment un filet d'eau qui maintenait l'air à une température toujours égale. La colonne AB et le manomètre MN étaient scellés et mastiqués solidement, par leurs extrémités inférieures, dans les deux tubulures de fonte qui terminaient un tuyau de même métal au milieu duquel s'élevait un réservoir R également en fonte. Ce réservoir, avec ses deux conduits latéraux, établissait la communication entre la colonne AB et le manomètre MN. Il était surmonté d'une petite pompe foulante dont nous allons voir l'usage. Dulong et Arago remplissaient le réservoir R de mercure et d'eau; la pompe foulante puisait de l'eau dans un vase voisin, l'injectait dans le réservoir, et le mercure, comprimé par l'introduction de cette eau, s'élevait à la fois dans le manomètre MN et dans l'intérieur de la colonne ouverte AB. Le manomètre avait été préalablement rempli d'air parfaitement sec et pur. Lorsque le mercure s'élevait a la même hauteur dans le manomètre et dans le tube AB, il est évident que l'air n'était soumis qu'à une pression atmosphérique. A partir de ce moment, on faisait agir la pompe foulante ^our introduire de l'eau au-dessus de la surtace supérieure du mercure dans le réservoir de fonte. Deux règles divisées, munies de verniers, établies le long des tubes de verre, indiquaient les hauteurs du mercure dans la colonne AB et dans le manomètre. On avait donc, d'une part, le volume de l'air comprimé, en observant la longueur qu'il occupait dans le tube manométrique à partir de l'extrémité fermée; et, d'autre part, la pression, en mesurant la différence des niveaux

du mercure dans le manomètre et dans la colonne AB. Au moyen de cet appareil, et grâce à une multitude de précautions ingénieuses, dont il serait trop long d'énumérer tous les détails, Dulong et Arago purent dresser une table formée de trois colonnes verticales : la première renfermait les pressions depuis 1, 2, 3..., jusqu'à 27 atmosphères; la seconde colonne présentait, en regard de chaque pression, le volume observé ; enfin, la troisième colonne présentait aussi les volumes correspondants, mais calculés d'après la loi de Mariotte. Or, les volumes observés sont tous un peu plus petits que les volumes calculés, en sorte que la compressibilité réelle serait supérieure à celle qu'accuse la loi de Mariotte. Toutefois, les différences sont si faibles que | les deux illustres expérimentateurs les impu- | tèrent aux erreurs de l'observation et non à l'inexactitude de la loi. Cette loi fut dès lors reconnue vraie, au moins jusqu'à 27 atmosphères. « On ne peut guère douter, disait alors M. Pouillet, qu'elle ne s'étende au moins I jusqu'à 50 atmosphères. »

— Expérience de M. lïegnault. Si bien conduites qu'elles fussent, les expériences de Dulong et Arago ne purent convertir M. Regnault à la loi de Mariotte. Ce prince des expérimentateurs trouva singulier que les volumes observés fussent toujours moindres que les volumes calculés, sans que les différences entre ces volumes fussent exprimées par un même nombre, et il entreprit d'explorer de nouveau la question. C'était en 1817. Il installa son appareil dans une tour du Collège de France. Comme celui de Dulong et Arago, cet appareil se composait d'un manomètre destiné à renfermer le gaz comprime; d'un long tube occupé par le mercure dont la hauteur mesurait la pression, et d'un réservoir hors duquel le mercure était refoulé. Le manomètre MN (i\g. 2) ne différait de celui de Dulong et Arago que par son extrémité supérieure et son mode de division. Son extrémité supérieure, au lieu d'être scellée, était munie d'un robinet, qui pouvait donner passage à un courant d'air ou de gaz venant d un réservoir où ce gaz avait été comprimé au moyen d'une pompe foulante. Quant au mode de division, il constituait peut-être le principal perfectionnement de M. Regnault. En effet, si l'on apprécie le volume du gaz comprimé, en mesurant sa lougueur le long d'une règle divisée, l'erreur absolue que l'on commet est constante, quelle que soit la longueur mesurée; mais cette erreur absolue produit une erreur relative qui est d'autant, plus grande que -lo volume est plus réduit. Quand, par

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exemple, le v \t n'est plus que le

vingtième de ce qu'il ètail ment

de l'expérience, la même erreur, qui aurait pu passer pour insignifiante au début, se trouve par le fait être 20 fois plus grande à la fin. Pour éviter cet inconvénient, M. Regnault partagea son manomètre en deux parties égales MC, CN. Il n'y avait, par conséquent, que deux mesures de volumes; et, si la loi de Mariotte est vraie, la pression correspondante au volume MN devra être moitié de la pression correspondante au volume MC.

Le tube AB, destiné à recevoir la colonne de mercure oui devait mesurer la pression, avait 24 m. de hauteur. Il était comp huit tubes de cristal, ajustés les uns aux autres par un système de raccords différent ne celui de Dulong et Arago, mats qui présentait les combinaisons les plus avantageuses pour éviter les ruptures ou les moindres flexions.

Le réservoir jouait le même rôle que dans l'appareil de Dulong et Arago. Seulement, au lieu d'être placé entre le tube AB et le manomètre, il était fixe à l'extrémité du tuyau qui joignait les trois pièces. Et, comme le liquide chassé dans les tubes tend à revenir et à s'échapper entre les parois du réservoir et le piston, il y avait en D un robinet qui, étant fermé, séparait complètement le réservoir du reste de 1 appareil; en sorte que les fuites de la pompe n'avaient plus aucun effet sur les hauteurs du mercure dans le tube et dans le manomètTe.

Sur les tnbes, la graduation avait été marquée par des traits gravés à l'acide fluorhyârique , et les hauteurs de ces traits s'estimaient au moyen du cathétomètre.

En avant des tubes, M. Regnault avait disposé un système d'échafaudage volant, composé d'une espèce de chemiû de fer vertical, entre les rails duquel glissait un siège où l'observateur était commodément installé avec son cathétomètre, ses registres et un pupitre. En manœuvrant une manivelle qui était à sa portée, ils se transportait vis-à-vis des repères qu'il voulait relever. Plusieurs personnes habilement disciplinées concouraient à l'observation. Pour opérer, on ouvrait le robinet E par lequel arrivait le gaz desséché, et on en laissait pénétrer jusqu'à ce que le mercure fût refoulé en N. On avait alors le volume V du gaz, sous une pression P, que l'on évaluait en mesurant la hauteur du mercure dans le tube AB. Cela fait, au moyen de la pompe foulante, on repoussait le mercure dans le manomètre, jusqu'à ce qu'il affleurât en C, c'est-à-dire jusqu'à ce que le volume du gaz ne fût plus que — V. Alors, on

avait une nouvelle pression P,, et l'on cherchait si, comme le veut la loi de Mariotte, les quatre mesures relevées donnent la pro-

portion : — — = —-, ou simplement si l'on a — " P»

Le tout était complété par quelques corrections relatives aux températures et aux pressions.

M. Regnault a expérimenté sur l'air, l'azote, l'hydrogène et l'acide carbonique. Eh bienl aucun de ces gaz ne suit rigoureusement la loi de Mariotte. Déjà Despretz et M. Pouillet avaient établi que les gaz sont inégalement compressibles, et que, par conséquent, la formule de Mariotte ne peut être appliquée à tous indistinctement. L'air, l'azote, l'acide carbonique, l'oxygène, l'acide sulfureux, l'ammoniaque, le cyanogène, se compriment un peu plus que ne l'indique la loi de Mariotte, c'est-à-dire qu'ils dévie plus compressibles à mesure que la pression croît. La compressibilité de l'hydrogène, au contraire, diminue à mesure que la pression augmente. Nous ne pouvons mieux faire que d'emprunter à l'élégant Traité de M. Jamin l'exposé des conclusions que l'on peut tirer des expériences qui viennent d'être décrites : ■ Pour résumer généralement ces résultats, on peut se représenter un gaz fictif offrant une compressibilité normale exactement conforme à la loi de Mariotte, et, ce cas hypothétique étant admis comme limite, on trouve une première catégorie de gaz, comprenant l'azote,l'air, l'oxygène, L'acide carbonique, etc., offrant des compressibilités supérieures et croissantes; puis on trouve l'hydrogène formant à lui seul une classe spéciale, caractérisée par une compressibilité moindre et décroissante. La loi de Mariotte est donc une loi limite, un cas particulier qui ne se réalise pas, et dont les divers corps gazeux s'approchent ou s'éloignent, soit en plus, soit en moins, suivant leur nature, suivant les pressions initiales qu'ils possèdent, et probablement aussi suivant les autres circonstances dans lesquelles on les considère, et notamment leur température.

■ Aucun physicien n'a jusqu'à présent exécuté d'expériences spéciales pour reconnaître l'influence de la température sur la compressibilité des gaz; mais, à défaut de mesures suivies, il existe des épreuves indirectes qui nous conduisent à des inductions probables. Dans un travail sur la densité des gaz, M. Regnault fut conduit à observer l'acide carbonique à la température de 100 degrés et à celle de zéro. Il savait "que, dans ce dernier cas, l'acide carbonique ne suit pas la loi de Mariotte, et il reconnut qu'il s'y conforme à la température de 100 degrés. C'est là la seule

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on l'a ;■■ On a supposé qu'il en se-

rait de même pour tous les gaz qui sont classés auprès de l'acide carbonique, c'est-à-dire que leur compressibilité diminuerait si on élevait [eu ire, et qu'elle augmenterait si on l'abaissait, de façon que les gaz de la prem Braient pr L'resaivement de la loi d.; Mariotte en ••■ réenauffant, et qu'arrivés à une température déterpour chacun d'eux, le l'un à l'autre, ils auraient une compressibilité normale entre les limites des pi Puis, si l'on venait à les lu delà de cette Limite, ils continu* moins compr

ils s'écarteraient de nouveau de La loi de Mariotte, mais dans un sens inverse, pour se comporter comme l'hydrogène.

■ Ce dernier gaz est donc ainsi, à la temperature ordinaire, comme un exemple des propriétés que posséderait l'acide carbonique à une température élevée, et naturellement on est conduit à penser qu'en diminuant sa température on devrait le ramener à l'état où se trouve l'acide carbonique à la température ordinaire. On le verrait alors se rapprocher de la loi normale, la suivre quand il aurait été n froidi jusqu'à une limite fixe, puis s'en écarter inversement en se refroidissant davantage, acquérir une compressibilité plus grande, et se montrer identique à l'acide carhoninu»». »

COMPRESSIBLE adj. (kon-prè-si-ble — du lat. compressus , comprimé). Qui peut être comprimé, dont on peut réduire le volume par compression : Les gaz sont fré*-cOMPRESsiblkk. On a prouvé que Veau est compressible. L'expression d'une substance qui contient des liquides, dans des cellules compres- SIBLBS, est un procédé préparatoire à l'analyse. (Fourcroy.) L'air est compressible; sa température étant supposée constante, sa deu proportionnelle au poids qui la comprime. (Laplace.)

— Fig. Elastique, susceptible de recevoir plus ou moins d'étendue : Le langage diplomatique est compressible comme l'air. (Marmontel.)

— Antonymes. Incompressible. — Dilatable, élastique, expansible, extensible.

COMPRESSICAUDE adj. (kon-prê-si-kô-de

— du lat. compressus, comprimé : cauda, queue). Zool. Qui a la queue comprimée.

— s. m. pi. Erpét. Sous-famille de lacertiens qui ont la queue comprimée.

COMPRESS1CAULE adj. (kon-prè-si-kô-le

— du lat. compressus , comprimé ; coulis, tige). Bot. Qui a la tige comprimée.

COMPRESSICORNE adj. (kon-prè-si-kor-ne

— du lat. compressus, comprimé, et de corne). Entom. Qui a les antennes comprimées.

COMPRESSIF. 1VE adj. (kon-prè-sif, i-ve

— du lat. compressus, comprime). Chir. Qui sert à comprimer : Un bandage, un appareil