MOYENS DE MESURER LA PRESSION DES FLUIDES

Idtitî. L’air qui enveloppe la terre exerce en tous ses points , et sur ceux de la surface de la terre , une pression analogue à celle qu’exerce un fluide placé dans un vase sur ses différents points et contre les parois du vase (1562).

Cette pression , appelée pression atmosphérique , se mesure à l’aide du baromètre . appareil qui se compose d'un tube AB en verre, fermé à son extrémité supérieure et communiquant par sa partie inférieure avec une cuvette C, qui contient du merouro et qui communique avec l’air libre. Faisant le vide dans le tube AB, le mercure de la cuvetteC s’y élève jusqu'à ce que la différence des niveaux a et c du mercure dans le tube et dans la cuvette fasse équilibre à la pression atmosphérique qui s'exerce sur la surface du mercure de la cuvette. Une échelle graduée placée à côté du tube indique cette différence , que l’on appelle hauteur barométrique, pour chaque niveau que prend le mercure dans le tube.

ISG7. h étant la hauteur barométrique indiquée, etw'lfl poids du mètre cube de mercure à la température actuelle, la pression atmosphérique par mètre carré est p — /«■>'.

Si la température est 0°, la valeur de «>' est 13596k ; si la température au moment de l'observation ost / degrés centigrades, sachant que le

coefficient de la dilatation cubique du mercure est , 11 en résulte

que l’on a

w'= 15596k — l-j- =13596k(l-5BTiT1).

.et par suite

p = 13596k( 1-gSï^n)*. •

La quantité ^1 — — ) h est la hauteur barométrique ramenée

Fig. Vil.

SEPTIÈME PARTIB. — MÉCANtQCB.

Fig. m.

à la température zéro. Sa valeur moyenne au niveau delà mer est 0“,76; celle de/> y est par conséquent 13596 ^ 0,76 = 10333 kilogrammes. Ce sont ces valeurs que l'on emploie ordinairement dans les applications industrielles, en tous les points de la surface du globe. La pression atmosphérique 0“,76 de mercure équivaut à une colonne d’eau de 10”,333.

130». Lorsqu’un fluide élastique est contenu dans un vase clos, on peut mesurer sa pression au moyen d’un baromètre dont la cuvette communique avec l’intérieur du vase au lieu d'étre ouverte dans l’atmosphère. La valeur de la pression p du fluide a la môme expression qu’au numéro précédent.

1309. Quand la pression d’un fluide qui occupe un espace clos diffère peu de celle de l’atmosphère, on mesure la différence à l'aide du manomètre à siphon ou par . * •; des dispositions analogues. La différence de niveau A,

r- tpîj 5 multipliée par le poids du mètre cube du liquide

;j| 1 I r f employé dans le siphon, donne la différence de pression cherchée par mètre carré. Celte différence ajoutée ô la pression atmosphérique 10333* , dans le cas A , ou retranchée de cette pression pour le cas B, donno la pression du fluide dans le vase par mètre carré. Dans l’établissement des machines à vapeur, ce manomètre à siphon, appelé manomètre à air libre, s'emploie pour des excès de la pression dans les chaudières sur la pression atmosphérique s’élevant jusqu’à A atmosphères; de sorte que la différence de niveau du mercure dans les deux branches est 0",76 xi = 3“,0A, et la pression absolue dans la chaudière, 0 76 x A + 0,76 = 0,76x5= 3*, 80. Comme la température du manomètre n’est pas 0*, on conçoit que la hauteur 0“,76ne coirespond pas à une atmosphère; mais cette approximation suffit dans la pratique. Du reste, si l’on voulait ramener la hauteur A indiquée par le manomètre à la température/, à la hauteur A' correspondant à la température 0% il suffirait de poser (1567)

ce qui correspond, en kilogrammes par mètre carré de surface, à p = 13596 ^1 — 55i2 + h kilogrammes.

HÛÏKSS DE MEàlRER LA PRESSION DES ELUDES.

1870. Pour de fortes pressions, on emploie lo manomètre à air comprimé, qui diffère du baromètre en ce que la branche AB au lieu d'ètro vide renferme de l'air.

Lorsque ia pression dans la chaudière est de une atmosphère , le niveau CD du mercure est le môme dans les deux branches du manomètre; mais à mesure que la pression augmente, le niveau du mercure baisse dans la branche EF, et s’élève dans celle AB de manière à comprimer l'air contenu dans la partie AD. Supposons que le niveau D se soit élevé de la quantité A et soit venu en D', et que celui C soit descendu de la même quantité h pour venir en C', ce qui suppose que les deux branches du manomètre ont même diamètre , et évaluons la pression dans la chaudière. Cette pression est égaie à la pression de l’air AD’ augmentée de la différence 2 h du niveau du mercure dans les deux branches. Or désignant par II la hauteur AD occupée par l’air sous la pression atmosphérique 0,70, la hauteur qu’il occupe étant devenue AD'=H— h, sa pression est, d’après la loi de Mariette, qui consiste en ce que Ips pressions d'une même quantité de gaz sont en raison inverse des volumes ,

La pression dans la chaudière est donc , eu hauteur de mercure ,

Fig. «3.

Nous avons, comme on le fait généralement dans la pratique, négligé l’effet de l’augraentation de température du manomètre.

1871. Pression d'un liquide pesant homogène sur un plan.

Nous avons déjà vu que la pression due au poids du liquide en un point quelconque est proportionnelle à la profondeur de ce point audessous du niveau du liquido (1864). Par conséquent, un plan horizontal étant en contact avec le fluide, la pression est la même sur chacun de ses points , et sur tout le plan elle est mesurée, par le poids d’une colonne de fluide ayant pour base la surface A du pian , et pour hauteur la profondeur 11 du plan au-dessous de la surface du fluide ; de sorte que &> étant le poids du mètre cube de fluide , la pression en kilogrammes contre le plan est