CHAPITRE III. — ÉCOULEMENT PAR UN TUBE ÉTROIT. Zj

siaesq (1868). Il ne faut pas perdre de vue, en rappliquant, que la chute lotale de pression ne doit pas être grande ; car le mouvement n'est sensiblement cylindrique que dans une partie restreinte du ftube; chaque (îlel cylindrique s'épanouit de plus en plus à mesure <(u'il avance dans le tube.

J'ajouterai que, à cause de sa faible densité, le gaz prend une grande vitesse ; la correction de force vive, dont nous avons vu l'utilité <lans le cas des liquides, est également nécessaire ici. Cette force vive <ist celle du jet émergent; le travail qu'elle a exigé correspond à une <:hule de pression

<l'après les calculs des n"* 118 et 119. On a donc

Aucun auteur ne parait avoir. fait cette correction. La formule finale est donc, pour les pressions /?o, y^i, mesurées ^aus les réservoirs,

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Le rapport du terme de force vive au terme de viscosité M I Stija/ atteint ,-^ pour l'air à zéro, lorsque la masse débitée M, en grammes, <sl j^^f^ de la longueur du tube en centimètres, soit 5'"^ par seconde, environ 4*^™% pour un tube de i™ de longueur. Ce rapport "Jiiiiinue à haute température.

La viscosité apparente, calculée en négligeant ce terme, est trop grande.

211. Expériences de Graham. — Thomas Graham(*), le premier, a étudié les phénomènes d'écoulement des gaz :

1" Dans le cas de l'écoulement à travers un trou visible percé en mince paroi;

(') Ses Mémoires ont été publiés dans: Quarteriy Journal 0/ Science, iH'jy ; Phii. 7'rans. t\iimb., iS'6i ;Phil. Trans. Lond., 1846, 18^9, iS()3. Ils ont élé traduits ddus les Ann. de Ckini. et de P/iys., \* série, t. I, II, III, i8()4, et dans le t. XXVIII de la S* ^érle, i8jo, p. 4^7'

2° Dans le cas de cloisons poreuses; 3" Dans le cas de tubes capillaires.

Graham a mesuré les \itesses d'écoulement des gaz sous une différence de pression d'une à plusieurs atmosphères, à travers des tubes très longs et très étroits, la mesure étant faite tantôt à l'entrée, tantôt à la sortie du gaz.

Ces eipériences ont fourni la première démonstration de Texistence de la \iscosité comme propriété distincte; les valeurs relatives obtenues pour un grand nombre de gaz sont très bonnes ; enfin, l'une des lois de Graham prouve implicitement que la viscosité des gaz est indépendante de la densité à température constante, comme l'a établi Maxwell plus tard.

Dans un premier appareil, le tube capillaire fait communiquer une ampoule jaugée V avec une cloche R, où une machine pneumatique maintient une pression très faible.

Dans l'ampoule de volume V remplie du gaz à étudier règne une pression que l'on maintient constamment égale à la pression atmosphérique en enfonçant l'ampoule progressiNcment dans la cuve à eau à mesure que récoulement se produit, de manière que le niveau de l'eau soit sans cesse le même à l'intérieur de l'ampoule et à l'extérieur. On compte le temps que l'ampoule met à se remplir d'eau.

Tous les gaz étaient desséchés avant leur entrée dans le capillaire^ par leur passage sur de l'amiante imbibée d'acide sulfurique.

Dans cette première série d'expériences, les gaz étudiés ont été : O, Air, H, CH% GO.

Dans une deuxième série d'expériences de comparaison entre le gaz carbonique et l'air, le volume du gaz était mesuré après l'écoulement à cause de la solubilité du gaz carbonique dans l'eau. Le gaz entrait dans le tube capillaire sous la pression atmosphérique, et l'on notait le temps que la difl'érence de pression entre l'intérieur du récipient II et l'extérieur (mesurée par le manomètre tronqué de la machine) mettait à passer de 28**, 5 à 23**, 5 (723""" à ôgb"*"").

Les longueurs des tubes capillaires employés ont varié depuis 6™ jusqu'à o"*, 5o environ. Le plus long avait exactement 23'j',8'j5 et jl de pouce de diamètre (environ o"'"',55); tous les autres tubes avaient le même diamètre.

Quelle que soit la longueur du tube, on trouve qu'en prenant pour unité le temps que met l'oxygène à s'écouler au travers de ce tube, le tem])s que met l'air est, pour le même tube, toujours o, 9, sauf pour les tubes très courts où le rapport est 0,91. Gette légère dillerence