Machine pneumatique à deux corpe de pompe
La machine pneumatique, perfectionnée successivement par Boyle * et Papin *, est maintenant construite de la manière suivante.
Deux corps de pompe en cristal C, C' (fig. iOo), contenant chacun un piston, communiquent par leur partie inférieure avec un seul et môme conduit en fonte A, qui vient s’ouvrir en O au centre d’un plateau P ou platine. Celle-ci est formée d’une plaque de cristal absolument plane sur laquelle on pose une cloche, dont les bords sont parfaitement rodés, de manière à s’appliquer exactement sur la platine. C’est sous cette cloche que l’on place les objets autour desquels on veut faire le vide.
Les pistons sont formés de rondelles en cuir pressées entre deux plaques métalliques serrées par un écrou EE' (fig. 106). Le corps de chaque piston est creux et contient une petite plaque appliquée par un ressort à boudin sur le trou par lequel l’air doit s’é-
1 Boyle (Robert), savant anglais, né à Lysmore» en Inonde, en 1626, mort en 1691.
* papin (Denis), né à Bloîs vers 1650, mort en 1710.
chapper du corps de pompe. Lorsque le piston descend, Tair se comprime et sa force élastique triomphant de la résistance du ressort à boudin soulève la plaque.
Fig. 105.
Le piston est traversé par une tige métallique HI (fig. 107) qui passe à frottement dur et qui se termine inférieurement par un bouchon conique 1. Ce bouchon doit s’engager dans l’ouverture du conduit menant au récipient et sert de soupape. Dès que le piston se soulève, il entraîne avec lui la tige et le bouchon; mais aussitôt que l’ouverture est débouchée, un arrêt K situé à la partie supérieure vient buter contre la base supérieure du corps de pompe, la tige s’arrête, et c’est le piston qui glisse sur elle. Quand le piston, après avoir accompli sa course ascensionnelle, redescend, la tige Kl le suit encore pendant un instant; mais dès que la soupape conique est venue s’appliquer dans l’ouverture, le piston glisse de nouveau le long de la tige. On comprend qu’il était important que la soupape ne s’élevât pas trop haut, car s’il s’écoulait un temps trop long entre l’instant où le piston com-
MACHINE PNEUMATIQUE. UH
mence à redescendre et celui où la soupape conique bouche de nouveau l’ouverture, la plus grande partie de l’air qui, au coup de piston précédent, a passé du récipient dans le corps de pompe, retournerait dans le récipient. On voit d’ailleurs que par cette dis-
Fig. 106. Kig. 107.
position les soupapes qui établissent les communications avec le récipient fonctionnent toujours, quelle que soit la raréfaction de l’air intérieur.
Chaque piston porte une tige à crémaillère qui engrène avec une roue dentée. Cette roue est mise en mouvement par une manivelle MM' (fig. i05). On voit que lorsqu’un des pistons monte l’autre descend. Il en résulte que les pressions exercées par l’atmosphère sur les faces supérieures se font équilibre, puisque le poids de l’atmosphère tend à faire descendre l’un avec une puissance à peu près égale à la résistance qu’il oppose à l’ascension de 1 autre. Quant aux pressions qui s’exercent sur les faces inférieures, elles diffèrent très-peu, et l’on n’a à vaincre que leur . différence.
Pour apprécier la force élastique de l’air qui reste dans le récipient, on adapte à la machine (fig. i07) un petit baromètre à siphon établi dans une éprouvette C à fortes parois qui commu-
nique par un robinet avec le canal d’aspiration. Il est appelé baromètre tronqué. Sa branche fermée a environ de hauteur. Tant que la force élastique de l’air du récipient estsupérieure à 0“,20, cette branche reste pleine ; mais dès qu’elle est inférieure à 0*“,20, le mercure commence à descendre dans la branche fermée et s’élève dans l’autre; si le vide devenait absolu, les deux niveaux seraient dans un même plan horizontal, et c’est dans ce
plan que se trouve le zéro de la graduation qui permet d’évaluer le degré de vide.
Enfin, sur le conduit d’aspiration se trouve un robinet ou clef G (fig. 107), qui permet de mettre les corps de pompe en communication avec le récipient. La figure 108 représente cet état de choses.
Le conduit ab de la clef G est, comme on le voit, dans la direction du conduit d’aspiration EF.
Lorsque le vide est fait, pour empêcher la rentrée de l’air par les soupapes des pistons, on ferme toute communication entre le récipient et les corps de
Fig. 109.
pompe. Pour cela on tourne la clef de 90°, c’est ce que représente la figure 109.
Enfin la cleTG porte un canal b (fig. 110) qui, d’abord parallèle à son axe, se recourbe rectangulairement; un petit bouchon métallique a entre dans ce canal, et lorsqu’on veut laisser rentrer l’air dans le récipient, il suffit de placer la clef dans la position de la figure 108, d’enlever le bouchon métallique, et alors l’air rentre en sifllant par le conduit. Nous remarquerons que cette opération est nécessaire pour qu’on puisse enlever la cloche de dessus la platine de la machine. Tant que le vide est fait, la
lOl
cloche étant appuyée sur la platine par la pression de Talmosphère, il est impossible de la soulever.
La figure 111 représente une machine pneumatique un peu différente de la précédente ; la platine est portée par une colonne E; le baromètre tronqué est remplacé par un baromètre entier placé en CD. La clef est en R et Pair peut rentrer sons le récipient par un conduit latéral qui, sur la figure, est fermé par un bouchon G.
129. Parmi les expériences que l’on peut faire avec la machine pneumatique, nous rappellerons les expériences des hémisphères de Magdebourg, du crève-vessie, du récipient à main, du coupepommes, de la pluie de mercure.
Un animal placé sous la cloche de la machine pneumatique tombe sans vie dès que le vide se fait et qu’on lui enlève l’air nécessaire à la respiration. Un poisson placé dans l’eau sous le récipient de la machine monte à la surface et flotte le ventre en l'air à cause de l’expansion du gaz contenu dans sa vessie natatoire. Quand on laisse rentrer l’air, il tombe au fond, parce qu’une partie des gaz que renfermait celte vessie s’est
échappée pendant la première partie ^ de l’expérience.
130. Une bougie s’éteint dès quon fait le vide autour d’elle, et la fumée qui s’échappe de la mèche tombe au bas du récipient, au lieu de s’élever comme cela a lieu dans l’air.
131. On peut encore citer l’expérience du jet d’eau dans le vide. On emplit d’eau à moitié un petit flacon A et on le ferme avec un bouchon percé d’un trou qui laisse passer un tube plongeant dans l’eau du flacon et effilé à son extrémité supérieure. On le place sur la platine, on le recouvre d’une cloche (fig. 112), et dès qu’on
fait le vide, la pression de l’air intérieur n’étant plus contrebalancée par celle de l’air extérieur fait monter l'eau dans le tube et la fait jaillir par l’extrémité effilée.
Fi«r. 112.
