MACHINE PNEUMATIQUE ORDINAIRE

pression de l'air dans le récipient est un peu forte , le mercure reste soulevé jusqu'au sommet de la branche fermée; mais, par suite de Tépuisement, l'élasticité de l'air intérieur est bientôt impuissante à soutenir une colonne de 20 à 25 centimètres de mercure ; les niveaux se rapprochent donc, et finiraient par se fiw dans un même plan horizontal, si l'on arrivait à un vide absolu. La branche fermée de l'éprouvette est légèrement étranglée vers son sommet. Cette disposition a pour but d'amoindrir la violence du choc que le mercure ferait éprouver à la paroi supérieure du tube, lors d'une rentrée brusque de l'air dans l'appareil.

R, robinet qui établit la communication entre l'éprouvette et le récipient.

I, soupape conique, destinée à fermer l'orifice du conduit EF. Cette soupape, recouverte sur sa surface latérale d'un cuir gras, est attachée à une tige IK qui passe à frottement dur dans le piston B. Lorsque celui-ci se lève, il ouvre la soupape; mais comme il est fort important que cette dernière ne s'écarte que très-peu de l'orifice E, on prend soin de disposer un renflement K à la partie supérieure de la tige IH; aussitôt que ce renflement appuie contre le fond supérieur du corps de pompe, la tige reste immobile, et le piston monte, en glissant contre elle ; mais lorsqu'il descend, il l'abaisse aussitôt, et l'orifice I est exactement clos.

C'est donc le jeu de la machine qui ouvre et ferme alternalive-

ment la communication entre le récipient et le corps de pompe.

Quant à la soupape qui remplace la clef r de l'appareil d'Ottode

Guéricke (fig. 97), elle se trouve placée dans le piston même. La figure 1 07 en montre le détail. Le corps métallique DD' du piston est creux; et se termine inférieurement, par une plate forme percée au centre du trou par lequel l'aii s'échappe lors de la descente du piston.

C'est sur le bord supérieur de ce trou qu( s'applique une petite plaque métallique destiné à le fermer quand le piston s'élève.

A cette plaque est fixée normalement une tig ou queue, autour de laquelle on passe un pe(i ressorte boudin, qui, buttant contre le haut d Fig. 107. la chambre intérieure du piston, tend à ferme la soupape, et la ferme en effet lorsque son action n'est pas vair eue par une pression inférieure plus forte. Mais quand le pistor en descendant, comprime au-dessous de lui l'air qui a passé dar le corps de pompe, l'élasticité du ressort et le poids de la soupap sont vaincus ; celle-ci se lève donc et l'air, traversant le pistoi

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HICHIHI PITBUHITIQUS ORDINÂIllE.

lit

appe à rexlérienr; car les corps de pompe ne sont pas her-

[uement fermés à leur partie supérieure.

figure 408 représente le plan général de la machine.

Fig. 108.

S sections des corps de pompe.

IV, conduit qui la fait communiquer au récipient, platine.

clef : elle est tournée de façon à intercepter la communicavec le récipient, comme en la figure 406. ;te clef est une pièce importante.

Fig. 109.

Fig. 110.

î est légèrement conique, et se trouve percée, non-séulement nduit principal c (fig. MO), ou ab (fig. 109); mais aussi , conduit b (fig. 106), qui, d'abord parallèle à son axe, se rbe ensuite rectangulairement pour venir aboutir dans la a même qui contient le trou principal.

Ili MICHIRB FKKUMlTlQUl'OBIllIdlfiK.

Ce conduit latéral sert a rendre l'air sous le récipient. Lorsqu'en effet la clef est tournée comme en la figure HO, il

gufSt d'enlever le petit bouchon métallique pour que l'air puisse rentrer librement dans le vase ou le vide a été fait.

Il est bon de remarquer, quu sans cette facilité que l'on a de reudre ainsi l'air, on ne pourrait plus enlever de dessus la platine les cloches un peu grandes que l'on y aurait vidées; la pression atmosphérique les appliquant contre cette platine avec une Force qui atteindrait souvent plusieurs centaines de kilogrammes.

Enfin la figure H4 représente en perspective une machine pneumatique de grandes dimensions, et dans laquelle l'éprouvetle est

remplacée par un baromèt e on p e CD La p a no est alors placée à l'extrémité super eu c d une o onne E qu est ra ersèe suivant son axe par le conduit qui se rend aux corps de pompe.

LOI DU VIIKG. 115

Lacief eitt placée en R; quand elle est tournée convenablement, air peut rentrer par un conduit latéral qui, sur la figure, est fermé par an bouchon G.

§3. — DBGROISSEMENT DB LA DENSITÉ DE l'AIR DANS LB RÉCIPIENT. — LIMITE DU VIDE.

La pression de Tair dans le récipient d'une machine pncumaique décroît en progression géométrique lorsque le nombre des oups de piston croit en progression arithmétique.

Que l'on suppose, pour fixer les idées, le récipient et le corps le pompe de mêmes dimensions. Lorsque, après avoir fait le vide lans le corps de pompe, on ouvrira le robinet r (fig. 97), Tair du éripientse répandant en E, prendra finalement un volume double le celui qu'il occupait d'abord. Sa pression, en conséquence, se rouvera réduite à moitié. Si l'on abaisse alors le piston après avoir ermé r et ouvert r', on chasse l'air du corps de pompe et l'on ne 'hange rien à la pression qui existe dans le récipient. Mais, au nouvement suivant du piston, cette pression se trouve de nouveau "éduite â moitié. Elle n'a donc plus alors que le quart de sa grandeur primitive, et ainsi de suite.

Cas général. — On peut facilement généraliser ces raisonne inonls de la manière suivante :

Soit A le volume du récipient et B celui de chacun des corps le pompe.

Après le premier coup de piston l'air qui occupait le volume A lu récipient s'étant en outre répandu dans le corps de pompe, occupe le volume A + B« La pression h^ après ce premier coup

ie piston est donc à la pression primitive h dans le rapport du

'olume de A à A + B puisque d'après la loi de Mariette les pressions d'une même masse gazeuse, sous deux volumes différents, «nt inversement proportionnelles à ceux-ci. Ce que nous disons de l*effet du premier coup de piston, devant ie répéter pour tous les autres, on voit que les valeurs succes- •ives des pressions de l'air dans l'intérieur du récipient forment me suite de termes dont chacun se déduit du précédent en le

Qullipliant par la fraction ^

Une pareille suite est ce qu'on nomme une progression géomé-

nque. - — r— rr est la raison de cette progression.

ItO MACHINE PNEUMATIOIIE.

Cette loi de décroissement montre que jamais on ne peut arriver à épuiser complètement Tair du récipient, et elle indique en outre le moyen de calculer après combien de coups de piston la pression a atteint une limite déterminée /.

Supposons, par exemple, le récipient égal au corps de pompe, cx)mme nous l'avons déjà fait pag. 4 4 5 : après un nombre n de

coups de piston, la pression dans le récipient est devenue h {^\ Là il suffit donc d'élever ^ aux puissances successives jusqu'à

celle qui est immédiatement inférieure à j-. L'exposant de la puissance qui satisfait à cette condition est le nombre cherché. Quelque petit que soit -r, le rapide décroissement de Texpo

nentielle semble indiquer qu'on peut toujours aisément atteindr cette limite de vide ; mais en réalité l'épuisement s'arrête toujoui à un cert-ain degré, et cela tient à ce que jamais le piston e s'abaissant, n'expulse complètement l'air du corps de pompe : reste toujours, au fond de celui-ci, quelque petit espace dans lequ l'air se condense. Or, si le volume de cet espace nuisible est p; exemple la cinq-centième partie de la capacité du corps de pomp il est facile de voir que la pression finale ne pourra pas être inf rieure à un cinq-centième de la pression atmosphérique h. Su posons, en effet, que cette limite soit atteinte, lorsqu'on au soulevé le piston , la pression dans le corps de pompe sera ég£

à ^— -; quand, au contraire, le piston aura été abaissé, le volur

de l'air intérieur se trouvera 500 fois moindre qu'il n'était d'abor et, par suite, la pression intérieure égalera celle de l'atmosphèi mais elle ne la dépassera pas, et la soupape du piston ne poui plus être soulevée ; l'épuisement aura donc atteint sa limite.

Perfectionnement de M. Babînet. — Pour remédier à ce gra inconvénient, M. Babinet imagina de modifier la construction la machine, de telle sorte, qu'au moment où elle cesse de foi lionner par le motif que nous venons d'indiquer, on puiss r intercepter la communication entre le récipient et l'un c corps de pompe ; 2" employer exclusivement ce corps de pom à extraire du deuxième, l'air qui sous le piston descendai tend à y acquérir une force élastique égale à celle de l'atn sphère.

Le second corps de pompe, étant ainsi vidé^pourra^ lorsque