SUITE DU BAROMÈTRE

Chambre barométrique. — On donne le nom de chambre barométrique ou vide de Torricelli à l'espace complètement prive- d'air qui se trouve à la partie supérieure du tube barométrique.

Précautions à prendre dans la construction du baromètre. — Pour construire un baromètre dont les indications soient exactes, on doit prendre les précautions suivantes :

1° Il faut n'employer que du mercure chimiquement pur, afin d'en bien connaître la densité ;

î° 11 faut que le vide soit aussi parfait que possible dans la chambre barométrique.

Yoici comment on procède ponr parvenir à ce

résultat : On remplit le tube de mercure jusqu'au tiers de sa longueur, ensuite^on le fait bouillir dans loutt- celte étendue, afin d'en chasser l'air qui pourrait s'y trouver. Cela fait, on introduit une nou\elie quantité de mercure. Ce mercure doit avoir été préalablement un peu chauffé, sans quoi il pourrait faire casser lo tube. On porto encore ce liquide à l'ébullilion, comme on l'a fait pour celui que l'on a primitivement introduit. On continue de la sorte à verser du mercure et à le faire bouillir jusqu'à ce que le tube ait été rempli dans toute sa longueur. Ensuite, on achève de le remplir avec un peu de mercure très-sec ; on met le pouce sur son extrémité ouverte, et, après l'avoir retourné, on le plonge dans une cuvette contenant du mercure bien pur, qui a été également porté à l'ébullilion.

Toute l'opération que l'on vient de décrire s'exécute très-facilement, si l'on a le soin de placer le tube sur une grille inclinée. Il n'y a qu'à charger cette grille de quelques charbons incandescents pour produire l'ébullilion de la partie du mercure qui est déjà dans le tube. Quand le tube barométrique a été plongé dans le bain de mercure, il faut vérifier si par hasard quelques bulles d'air ne s'y seraient pas introduites pendant le retournement. Pour cela, il suffit d'incliner brusquement lo tube du baromètre. Ce mouvement a pour effet de chasser violemment le mercure jusqu'à l'extrémité du tube. Si l'ou enlend un coup sec au moment où le mercure heurte cette extrémité, c'est signe qu'il n'y a pas d'air dans l'appareil ; si, au contraire, on n'entend rien de semblable , celte circonstance est due à l'introduction de quelques bulles d'air, qui font l'office do matelas à l'extrémité du tube et amortissent le choc du liquide.

3» Enfin, pour qu'un baromètre rende réellement tous les services qu'on en attend, il faut qu'on puisse mesurer avec beaucoup de précision la distance séparant le niveau du mercure dans le tube de celui du mercure dans la cuvette. Ordinairement une règle métallique , divisée en millimètres et disposée verticalement le long du tube barométrique, permet de mesurer cette distance.

Il existe deux sortes de baromètres : le baromètre à cuvette et le baromètre à siphon.

Baromètres à cuvette. — Les baromètres à cuvette ont pour type celui que nous avons décr t jusqu'à présent. Le principal inconvénient qu'ils présentent consiste dans la variation du niveau du mercure dans la cuvette, variation qui empêche presque toujours ce niveau de correspondre exactement au zéro de l'échelle barométrique. En effet, supposons que cette correspondance existe : si la pression atmosphérique augmente tout à

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coup, une portion du mercure de la cuvette monte dans le tube et le zéro de l'échelle se trouve à sec; si, au contraire, la pression de l'air diminue, une partie du mercuro contenu dans le tube re passe dans la cuvette dont le niveau s'élève, et le zéro de l'échelle est submergé. Dans l'un et l'autre cas. il devient difficile d'évaluer avec précision la dislance qui sépare les deux niveaux du mercure. Pour remédier à cet état de choses, on a eu recours à divers artifices. Voici les deux dispositions qui sont le plus généralement employées :

1» Baromètre à cuvette très-large, à fond plat, présentant une dépression en son centre. — On a remarqué le fait suivant : Si, sur une surface horizontale bien unie et d'une étendue suffisante, on verse un peu de mercure, on verra ce mercure former une gouttelette d'une certaine épaisseur. Vient-on à verser juste au-dessus de celte gouttelette une nouvelle quantité de mercure, la gouttelette ne fera que s'élargir sens augmenter d'épaisseur. Il en sera ainsi tant que la nappe de mercure n'aura pas atteint les contours de la surface horizontale. Ce fail bien constaté, on voit qu'on parviendra à obtenir un baromètre ayant une cuvette à niveau constant, si on donne à celle-ci la forme qui est représentée en ABCDEFG (fig. 8). Cette cuvette qst extrêmement large. Son fond plat et horizontal est creusé au centre d'une dépression CDK, dan* laquelle est placé le tube barométrique, et où se trouve la plus grande partie du mercure contenu dans la cuvette. Je dis que, grâce à cette disposition, le zéro de l'échelle effleurera constamment le niveau du mercure de la cuvette. En effet, supposons qu'il y ait dans cette cuvette assez de inorcuro pour remplir tout à fait la dépression Centrale, et même pour se répandre un peu au delà sur la partie plate du fond de la cuvetle , jusqu'en MN, par exemple. Si la pression diminue et qu'un peu de mercure descende du tube dans la cuvette, ce mercure n'en changera pas le niveau, d'après ce que nous avons vu précédem- 0 ' ment. Seulement la portion du mercure qui reposait sur le fond plat do la cuvette s'élargira et occupera, par exemple, l'espace PQ. Si, au contraire, la pression augmentant, une certaine portion du mercure de la cuvette passe dans le lube, la tache que le mercure forme sur le fond plat de la cuvette so rét récita pour no plus occuper que l'espace RS par exemple. Mais, malgré ce retrait, le niveau du mercure de la cuvetto ne se trouvera pas altéré. Ain*i, on parviendra à obtenir un niveau constant, si l'on fait en sorte que, dans les condition» de pression les plus habituelles, il y ail dan» la cuvette une quantité de mercure suffisante pour remplir la cavité CDE, et pour

déborder un peu tout autour. En outre, on devra donner à la cuvetto un diamètre assez considélable pour que, même dans les instants de plus faible pression, la partie excédant la capacité CDB n'atteigne pas ses parois verticales.

to Baromètre de Fortin. — Fortin, habile cens* tracteur d'instruments de physique, imagina de munir la cuvette du baromètre d'un fond mobile en peau de daim, qu'une vis V (fig. 9,) peut élever ou abaisser à volonté. Les division» sont tracée» sur un étui en cuivre qui enveloppe le tube barométrique. Le zéro de l'échelle correspond à l'extrémité d'une pointe d'ivoire A, qui pénètre par le couvercle dans la cuvette. Chaque fois que l'on veut observer la pression atmosphérique, il fout faire monter ou descendre le fond mobile de h cuvette jusqu'à ce que le niveau du mercure rase l'extrémité A de la pointe d'ivoire.

fr Baromètres à siphon.,— Nous décrirons quatre sortes de baromètres à siphon, savoir le baromètre ordinaire, le baromètre de Gay-Lussac, le baromètre à cadran, et le baromètre à cadran de Jecker.

<o Baromètre ordinaire. — Le baromètre ordinaire à siphon consiste essentiellement en un tube recourbé en forme d'O et à deux branches inégales, l'une plus grande, fermée à son extrémité et devant atteindre au moins quatre-vingts centimètres ; l'autre, plus courte et ouverte. On fixe ces sortes de baromètres à une planchette verticale. Le zéro de l'échelle peut être placé ou bien entre les points où s'arrête le liquide dans les deux branches, ou bien au-dessous de la courbure inférieure. Dans le premier cas, qui est celui de la (fig. 40), la hauteur barométrique est la somme des distances du zéro aux deux niveaux. Cette hauteur est, en conséquence, égale à AO-f-OB'. Dans le second, la hauteur barométrique est la différence de ces mêmes distances. Le baromètre a siphon a plusieurs avantages sur le baromètre à cuvette : il est moins pesant, moins cher, moins sujet à se déranger ; de plus, la position du niveau du mercure dans la courte branche BC est bien plas facile à déterminer que pour le baromètre à cuvette ordinaire.

Baromètre à siphon de 6ay-L«ssac. — Le baromètre de Gay-Luasac se compose encore d'un tube en U à deux branches inégales; ces deux branches sont toutes les deux fermées à leurs extrémités; mais tout près de celte extrémité, la plus courte branche présente un orifice conique très-étroit 0 (fig. dont la poinleest rentrante. C'est par cet orifice que l'air extérieur peut exercer sa pression sur la surface du mercure de la plus courte branche. Dans le baromètre de Gay-Lussac, le diamètre du tube en U n'est pas uniforme. Les deux extrémités CB et OA sont d'un calibre

beaucoup plus considérable que celui du reste de l'appareil. Elles communiquent l'une à l'autre au moyen d'an tube capillaire AB. Quand on no veut pas se servir do l'instrument, on le renverse de manière à faire passer le mercure dans la plus longue branche. S'il y a un excès de liquide, il tombe dans ia plus petite, mais il n'en peut pas sortir sans un choc violent, par l'ouverture capillaiee 0, quand bien môme il y aurait assez de mercure pour couvrir cet on lice. Dans ce cas, la pression de l'air extérieur suffirait pour s'opposer à l'effet de la pesanteur du mercure qui tendrait à s' échapper par l'orifice 0. Quand on veut se servir du baromètre, il suffit de le retourner avec précaution. Gomme dans un tube capillaire, deux fluides ne peuvent pas se livrer passage au travers l'un de l'autre, le mercure descend de la grande branche tout d'une pièce sans permettre à l'air de pénétrer dans la chambre barométrique. Le baromètre de Gay-Lussac est employé par les voyageur* préférablement à tout autre, à cause de sa grande légèreté et de la promptitude avec laquelle il permet de faire les observations. On le renferme d'ordinaire dans un étui métallique portant deux fentes parallèles, à travers lesquelles on peut observer les niveaux du mercure dans les deux branches.

. *o Baromètre à cadran. — Le baromètro à cadran n'e*t qu'un baromètre à siphon ordinaire, dont on a imaginé de rendre sensibles, au moyen d'une aiguille tournant autour d'un cadran vertical, les différentes variations de niveau. A cet effet un petit poids P repose sur le mercure de la branche ouverte. A sa partie supérieure est fixé un fil qui monte verticalement pour s'enrouler sur la gorge d'une poulie A, s'en détacher ensuite et redescendre dans une direction parallèle a la première pour se terminer par un contre-poids P'. L'axe de la poulie porte une aiguille qui peut tourner en mémo temps que lui et parcourir les di\ isions d'un cadran placé en avant de la poulie. Voici le jeu de l'appareil. Quand la pression dimi- . nue, le mercure, montant dans la branche ouverte, soulève le poids P et fait en sorte que le fil ne- se trouve plus tendu; mais incontinent le contrepoids P' exerce une traction qui, en tendant le fil, occasionne sur la poulie un frottement en vertu duquel celle-ci tourne de droite à gaucho, en passant par le haut. De là une rotation de l'aiguille dans le même sens. Au contraire, la pression atmosphérique vient-elle à augmenter, le niveau du mercure s'élève dans la branche fermée el s'abaisse dans la brandie ouverte. Le mercure, en descendant dans celte dernière branche, entraîne avec lui le poids P qui lui reste adhérent par suite do l'attraction moléculaire. De là, mouvement de la poulie de gauche à droite en passant par le haut,

et rotation de l'aiguille dans le même sens. Le baromètre à cadran a été inventé dan3 la seconde moitié du dix-septième siècle par le docteur Hook. Il est actuellement fort répandu, plutôt à litre d'ornement que comme instrument de physique. Lo baromètre et la poulie sont cachés par le cadre qui entoure le cadran, et auquel on donne pour ce motif une hauteur assez considérable. Comme on a cru remarquer une certaine dépendance entre l'état à venir de l'atmosphère et la plus ou moins grande élévation de la colonne barométrique, on a inscrit sur le cadran les divers accidents météorologiques que l'on présume correspondre aux variations du baromètre. Ainsi, partant du haut du cadre et lisant de droite à gauche en passant par le bas, on trouve les indications suivantes : variable, beau, beau-fixe, trèt-sec, tempête, grandepluie, pluie.

3° Baromètre de Jecker. — Le baromètre do Jecker est une sorte de baromètre à cadran dont le mécanisme est un peu différent de celui du baromètre à cadran ordinaire. Dans le baromètre de Jecker, le mercure de la branche ouverte supporte encore un petit poids P' lequel est surmonté d'une tige dont la partie supérieure C. est taillée en crémaillère. Les dents de cette crémaillère engrènent avec celles d'une poulie très-légère P, pouvant tourner autour d'un axe horizontal auquel est adaptée une aipuille qui parcourt les divisions d'un cadran. Quand le petit poids P' monte par suito d'une diminution survenue danB la pression atmosphérique, il fait tourner la poulie et par conséquent l'aiguille do gauche à droite en passant par le haut. Au contraire, quand ce poids descend, lu poulie et l'aiguille tournent en sens inverse. Lo baromètre à cadran de Jecker, disposé et suspendu convenablement, devient un excellent baromètre marin apte à permettre en mer les observations les plus précises, malgré les oscillations des navires.

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