DE L'AIR

La pression : loi de Mariotte.

Uair, dont les molécules sont essentiellement mobiles, obéit à des lois différentes de celles qui régissent les liquides et, à fortiori^ les solides.

Composé de différents gaz dont nous avons énuméré les noms, il a» tout au moins dans les parties inférieures de l'atmosphère, une composition sensiblement constante, et. dans ces conditions, se comporte à peu près comme le ferait un gaz unique. Or, une '*'

propriété fondamentale des gaz est une « expansibilité » maxima : ils tendent toujours à occuper complètement le volume qui leur est offert, et, dans ces conditions, ils exercent sur les parois du récipient qui les enferme, une cer- | PressUm, taine « pression ». Pour mesurer cette pression, suppo-

sons qu'on ait ouvert, dans la paroi du récipient rempli de pjg, ,o. - Déini-

gaz, un orifice dont la superficie soit de i centimètre carré, ^'?" <*• ^ prwdon et que nous fermions cet orifice par une petite valve l'obturant exactement (fig. lo) : cette valve tend à être projetée au loin sous l'action du gaz intérieur qui exerce sur elle une « pression », et pour maintenir la valve en place, nous serons obligés de la charger d'un poids. Si le gaz est maintenu à la température de zéro, le nombre de grammes qu'il faut ainsi appliquer sur la valve mesure la pression du gaz, qui s'exprime ainsi en grammes par centimètre carré.

Si, sans changer la masse totale du gaz renfermé dans notre réservoir, nous diminuons (à Taide d'un grand piston, par exemple) le volume de celui-ci, la température étant maintenue constante, nous constaterons que, malgré les poids, dont nous l'avions chargée tout à Theure, notre valve va^ de nouveau, se trouver soulevée : à mesure que nous diminuons le volume initial du gaz, il faut augmenter la charge de la valve; en d^autres termes : la pression du gai augmente quand son volume diminue. C'est aux physiciens Mariotte et Boyle qu'est dû Ténoncé de cette loi fondamentale qui porte si justement leur nom : la température restant constante , la pression d'un ga:{ varie en raison inverse de son volume, et réciproquement.

L'expérience montre, en effet, que si au lieu de diminuer le volume initial du gaz, nous l'augmentons, la pression diminue, et il suffit alors d'une charge moindre pour maintenir la valve contre l'orifice qu'elle recouvre.

On voit donc que, si l'on double le volume d'une masse de gaz, sa pression diminue de moitié; si on le triple, sa pression n'est plus que le tiers de ce qu'elle était au début, pourvu que, dans ces condidons, la température n'ait pas varié. Inversement, si l'on comprime le gaz, que l'on double la pression à laquelle il est soumis tout d'abord, son volume diminue de moitié; il est réduit au tiers de sa valeur initiale si la pression de début est triplée; cela, toujours sous réserve de l'invariabilité de la température.

La température : loi de Qay-Lussac.

Nous venons de voir les effets de la pression, en supposant que la température reste constante au sein d'une même masse de gaz. Voyons maintenant les effets d'une variation de température.

Considérons une certaine quantité de gaz enfermée dans un récipient, muni d'une valve permettant de mesurer, à chaque instant, la pression à l'intérieur. Supposons que ce récipient puisse varier de volume, par suite du soulèvement ou de l'abaissement d^un large piston fermant sa parue supérieure.

Chauffons ce récipient en nous assujettissant à maintenir constante la pression du gaz qu'il contient : nous constaterons alors que celui-ci augmente de volume sous l'action de la chaleur et que, pour chaque degré dont s'élève sa température, son volume s'accroît de la 273* partie de sa