CHAPITRE 111. — VISCOSITÉ DES LIQUIDES PURS
Ils se sont attachés tout d'abord à réaliser les deux conditions suivantes :
r* Purifier minutieusement les corps employés;
2" Etendre considérablement les limites de température. Ils ont opéré, pour certains corps, de o" à 1 20" ; limites encore insuffisantes cependant, car il aurait fallu approcher davantage du point critique.
La viscosité des liquides étudiés a été mesurée par l'écoulement à travers un tube capillaire, en s'assurant de l'exactitude de la loi des pressions dans chaque expérience.
147. Description de l'appareil. — L'appareil, tout entier en verre, est symétrique (^fig* 35).
Le tube capillaire AB coupé net aux deux bouts est soudé près de
Kig. 35.
^on milieu à deux larges tubes horizontaux surmontés chacun d'un large tube vertical : D et E.
Ces tubes sont rétrécis à deux niveaux différents, où ils portent ^es repères horizontaux m,, ma, /Wj, in^ ; le volume compris entre nx^ ^t m<x et celui qui est compris entre m^ et m^ sont presque égaux; on les a soigneusement déterminés au préalable ; ce sont ces volumes ^u'on fait écouler à travers le tube capillaire; on note le temps que
le niveau du liquide, dans le tube gauche par exemple, met à passer d'un repère à l'autre.
Le tube capillaire AB a o""',o8 de rayon; son calibrage a été fait d'une façon complète.
La quanti iô totale de liquide que contient l'appareil est égale à celle qui peut remplir l'espace compris entre l'extrémité Ht du tube D et un repère A'2 tracé sur l'autre tube (E).
148. Remplissage. — Les liquides employés ont été préparés avec des soins minutieux pour assurer leur pureté chimique et éviter en même temps toute trace de poussière. Chaque liquide, distillé dans un appareil en verre entièrement soudé, était conservé dans un flacon bouché à l'émeri, dont le bouchon était recouvert d'un capuchon de verre. On a ainsi réussi à éliminer absolument toute trace de poussière.
Pour transvaser le liquide dans l'appareil, le bouchon rodé est remplacé par un bouchon à capuchon (Jig' 36) dont le tube plongeur
Fig. 36.
Trompe (vide)
Pompe (corapression)
effilé aj3y8 descend jusqu'au fond a du tube E. On fait le vide en F e-^ l'on comprime en G; le liquide pénètre dans l'appareil.
L'appareil étant rempli, on peut procéder aux expériences d'écou — lement et les renouveler indéfiniment avec le même liquide, en le faisant passer alternativement de la branche D dans la branche E et réciproquement; de la sorte, aucune cause de contamination n'esl à craindre.
Vingt-quatre expériences ont été faites sur chaque liquide à diverses températures.
Un très grand nombre de corps ont été étudiés : eau, brome, peroxyde d'azote 10 carbures d'hydrogène de la série grasse,
. I.IOL'IDKB PUHS. 169
6 iodiires. g bromures, lo clitorures de siibstilution, 4 composés sulfurés, l'aldëhyde élhjlique, 4 célones, 5 acides gras, 3 éltiers-oxjdes, } hydrocarbures benzéiiiques. 1 r alcools.
149. I>oi de variation de la viscosité avec la température. — r chacun des corps éludiiis, Thorpe et Rodger onl construit une Hirbe de variation de la viscosité avec la température, et ont comiré les courbes donuées par les corps d'une même famille. ILa discussion graphique a conduil à uu ensemble de résultats qua- ^Lifs, dont j'extrais les principaux.
l Dans les séries homologues, ta viscosité croit avec le poids moléculaire. f La substitution d'uo halogène à l'hydrogène accroît d'autant plus b viscosité que l'halogène est plus lourd. Ces substitutions successives tonnent des accroissements différents.
i L'inlluence de la constitution est très marquée ; composés iso- el <>rmal, dîchluréthanes, dibromures, benzine.
^ l.es alcools, les acides gras, l'eau sont exceptionnels ; ils contiennent probablement des associations moléculaires; leur viscosité varie très ■VI te avec la température.
Même pour les corps réguliers, la formule de Slotle ou celle de -jM'X'œlz sont insuffisantes pour les représenter. Une formule de la forme suivante :
jaru rendre compte suffisamment des résultats; il faut d'ailleurs * n sidérer celte formule comme purement empirique. Cependant S coefficients n el a ne sont pas très bien déterminés par les obser- »- tioDs de o" à 120".
Tableau des valeurs moyennes rie n pour vhnque groupe- Mi Carbure' gras 1 ,y
ti lodures i ,7
1 o Chlorures 1,7
5 Acides 1,9
t Célones < , 9
2 Anhydrides 1,7
4 Com|>oaris sulfurés 1.7
6 Hydrocarbure» aronialiques 1,7
Peroxyde d'aiote i , 7
Eau 1,1
Elber éihylique i,5
Brome 1,4
Moyenne r ,76
Les valeurs de - sont bien plus variables; pour les cinquante corps
à allure régulière - varie de o,oo35 à 0,0 1 3 (p. 577); par conséquent
a varie de 286" à 77". Pour les corps exceptionnels c'est bien autre chose; pour le triméthylcarbinol par exemple a est inférieur à 5".
loO. Discussion. — Un changement de valeur des constantes de la formule la transforme en
et donne les mêmes valeurs de ^ en [jl au centième près, si l'on a, dans toute l'étendue des expériences,
n oa
hn log ( ^ -^ a ) < 0,0 1 ;
en appelant t^ la température moyenne des expériences, ^0 — '^ les températures extrêmes, et en prenant
ÔA A
= — 8n log ( ^0 -H « ),
on annule le terme constant et le terme en ^ — t^ du développement; l'inégalité devient
- — \ r-' — ) |Sa|<o,oi, -ha \t^-^- aj
ce qui laisse une marge de variation assez étendue. Prenons, par exemple, d'après ce qui précède.
il vient
n = ^, tii-^ a-= 33o",
