CHAPITRE IV. — TUBES. — HAUTES TEMPERATURES

soupape de verre S, se condense dans un réfrigérant B et redescend par le tube de, La seconde forme est moins fragile; la jonction avec le ballon est faite au moyen d'un très bon bouchon de liège. Pendant Texpérience, tout le tube qui contient le serpentin est entouré de ouate.

Au bout d'une demi-heure d'ébullition environ, l'air est chassé du bouilleur; on vide l'air du reste de l'appareil par quelques coups

Fig. 82.

Therm,

Pompa /V à mercure

Cacl

Réqulatedp d« pp«Mion

Eau

de pompe à mercure. Alors la vapeur commence à s'écouler à travers Je serpentin capillaire; elle arrive dans le premier réfrigérant C et s'y condense, arrive à l'ampoule D, et, grâce à une petite lame de platine, s'écoule d'une manière continue dans la burette graduée V de So*^"*. Le même courant d'eau froide remonte le long de la burette, contourne un thermomètre et circule dans le condenseur C. D'ordinaire, il circule ensuite dans le réfrigérant B. Lorsque l'état de régime est atteint, au bout de 10 minutes environ, on commence les lectures de débit dans la burette V, observée avec un cathétomètre à des époques régulières et bien déterminées, de 10 en 10 minutes, puis toutes les demi-heures pendant 5 ou 6 heures consécutives. La tension de la vapeur dans la burette est mesurée par le manomètre M et le baromètre. La température du liquide condensé est celle de Teau qui circule autour de la burette ; on en déduit la densité du liquide condensé et, d'après les volumes lus sur la burette, les débits en poids.

Lorsque le régime régulier est établi, la pression à l'entrée dans le tube capillaire est égale à la pression dans le bouilleur. Cette près-

sion est égale à celle qu'indique le manomètre M' comparé au baromètre, augmentée de la pression due au poids de la soupape de verre S ; on évalue cette dernière d'après la hauteur de liquide soulevé dans le tube eri^ au-dessus du niveau général dans le ballon \, environ 5o"", et d'après la densité du liquide grossièrement connue. De cette pression on déduit la température d'ébullilion pour les liquides qu'a étudiés Regnault. Le bain d'eau ou de chlorure de calcium est maintenu automatiquement à niveau constant et bien mélangé.

Lorsqu'on veut obtenir l'ébullition sous une pression inférieure à 1 atmosphère, on emploie un régulateur de pression (*)qui fonctionne avec une trompe à eau; pour les pressions supérieures à i atmosphère, le régulateur fonctionne avec un appareil à dégagement d'acide carbonique.

Pour éviter les condensations dans le manomètre M, on est quelquefois obligé de l'entourer d'une feuille mince de clinquant, dont un bout recourbé est chauffé par une petite lampe.

M. L. Meyer a essayé de mesurer son serpentin capillaire et d^ le jauger; la mesure, tout à fait incertaine, est celle de la longueur, i5o*"" environ, du tube, car elle est évaluée d'après la longueur extérieure et la longueur intérieure de l'hélice, en supposant le trou central; la section, 9. lo"^*"™' environ, déduite du volume jaugé au mercure et de la longueur, participe de la même incertitude.

Pour lever la difficulté, M. Meyer a fait écouler de Tair à travers le tube, sous une différence de pression analogue à celle qu'il employait avec les vapeurs, 71*^'" de mercure environ. Son jaugeage le conduisait à une viscosité de l'air supérieure de ^ environ à la moyenne de celle des autres observateurs; il faut évidemment adopter l'étalonnage par écoulement d'air et laisser de côté les mesures géométriques directes trop incertaines.

Pour le calcul de ses expériences, M. L. Meyer a adopté la formule de O.-E. Meyer valable pour les gaz parfaits; il admet donc que la vapeur étudiée se détend à la température d'ébullition 6 en suivant la

loi de Mariotte, à partir de l'état saturant ( ^ ) ; pour le facteur ( - ) > on

j3rend la valeur relative à l'air multipliée par la densité de vapeur

(') LoTiiAH Meyer, Ann. Liebig, t. CLW, 1873.

(^) C'est à cela que revient le mode de calcul de M. L. Meyer, qui admet la loi des gaz comme valable, jusqu'à 10" au-dessus de la température d'ébullition, puis .aUribue Le coefûcient de dilalaiion o,oo4 à cet mtervalle de ao" restant.

CllAPirKE IV. — TL'BKS. — HAUTES TKMPKHATL'RES. 79

théorique déduite du .poids moléculaire, mullipliée par

i-}-o,oo3665(6-h2o) 1 -h 0,004

Ces hypothèses paraissent suffisantes dans des expériences dont la précision ne peut pas être très grande. M. L. Meyer évalue à i"*™ de mercure l'incertitude sur la pression.

Avec d'aussi grandes pressions motrices, nous pourrions craindre c|ue la force \ive ne soit pas négligeahle; mais à l'époque du Mémoire de M. Meyer on n'y avait pas encore pensé.

La formule II (n" 210) donne pour le rapport du terme de force

vive au terme de viscosité -;: -,-

loriji/

Pour l'air, le débit a été d'environ 0,6. lo"** grammes par seconde, ce qui donne

lùr.ix/ lOir. 180. io-«. i5o

Pour la benzine, le débit a atteint i"^ ,5 par seconde; l'erreur qui en résulte n'atteint pas 2.10' ^, car la viscosité est un peu moindre que celle de l'air. Cela est sans conséquence. En revanche, l'emploi d'une très faible pression finale a l'avantage d'augmenter l'importance de l'écoulement sous faible densité, conforme à la loi de Mariotte, par rapport à l'écoulement initial sous densité saturante, comme on peut voir d'après les résultats du Tableau suivant, où sont inscrites les viscosités obtenues pour diverses valeurs de la pression p^ dans la burette, con\enablement réchauffée.

Pi

Qiniii

Pour la benzine, C*H'*(= 77,82), seule étudiée dans ce premier Mémoire, les résultats sont résumés dans le Tableau suivant :

Volume

Température.

iscosilé.

moléculaire.

,oooi5()

8o LIVRE III. — GAZ.

Le volume moléculaire varie d'environ i,« par degré. Les observations de Puluj au moyen des disques avaient donné une viscosité de 0,000076 à 17", et un volume moléculaire correspondant à 127, d'où une variation d'environ i par degré entre 17° et 72°.

Le volume moléculaire V a été calculé au moyen de la formule

par comparaison avec l'acide sulfureux (njo = 63,9, [jl© = 1 38 . i o"* à i5",8), dont le volume moléculaire a été regardé comme égal à son volume liquide 43,9*

Cetle variabilité du volume moléculaire avec la température doit être interprétée comme pour les gaz, conformément aux vues de Stefan (*) ou plutôt de O.-E. Meyer (2) et de Sulherland (3); elle indique une déviation de la trajectoire rectiligne, d'autant plus prononcée que la température est plus basse.

235. Résultats. — Avec l'appareil ainsi établi, M. L. Meyer, aidé de M. O. Schumann, a étudié 34 substances, alcools et éthers de la série grasse.

Sous la même pression de vapeur saturante, mais à des températures très diflerentes, les viscosités absolues des éthers sont les suivantes :

Température d'ébullition normale.

Méthyl. Ethyl. Propyl. Isobutyl. Amyl.

Acide formique 173 i56 169 172 160

Acide acétique i52 \ôi 160 i55 »

Acide propionique i5o i58 i53 164 i58

Acide butyrique normal . . 169 160 164 1C7 i55

Acide isobutyrique \Si i5i i53 i58 i55

Acide valérianique i63 i65 167 i54 »

La viscosité de la vapeur de tous ces éthers est sensiblement la même à la température d'ébullition.

(') Wien. Ber.j t. LXV, 1872. — Stefan fait inlervenir des atmosphères d'éthcr hypothétiques.

(') O.-E. Meyer, P.A., t. CXLVIII, 1878, p. aSS. - Meyer invoque seulement la difTérenco enlrc la rencontre des molécules et le choc de boules, qui n'en est qu'une image trop simplifiée; il montre d'ailleurs que les distances atomiques peuvent croître avec la température, quoique le diamètre répulsif de l'ensemble de la molécule, dans les phénomènes de viscosité, aille en diminuant.

(3) Voir Livre IV, Chapitre II.