V- = 0,0001794 à I pour 100 près
238. Tomlinson (-'). — Au cours d'expériences sur la torsion de;» fils métalliques, M. Tomlinson a employé pour faire varier le moment d'inertie une règle horizontale portant de longs poids cylindriques
(') Dr. Ann., l. XI\, H^if», p. -83.
(') Voir lii Théorie du mouvement des sphères, n"' 87 et suivants.
(') /'/*//. Trans., l. CLXWII, i88r., p. -Vy-j.
verticaux inoliile$. M a reconnu que rainorlisseinenl indiqiii résistance « umposée de deux lerme^. l'un [)ni|H)r(iiinnel au o«i
de
1» vitesse, l'autre seul im|K)rlanl aux petites amplitudes, proportionnel à la vitesse : te dernier est lié direclemenl à la viscosité do l'air, Stokes, qui dans son Mémoire sur les expérteuces de Bailv avait déjà fait la théorie de la résistance que subit un lou^ cvlindre ditns une translation trans\ersale, a calculé les expériences de Tondinson, dans un appendice f < ), et a obtenu la \aleur
r l'air
Le calcul numérique est trop pénible, et la tbéoric méuie trop roinpiiquée pour que ce dispositif constitue une luélhoilc de mesui-e à décrire avec détail ; il suffit d'en connailre le résultai {'■').
â39. Expériences de Fabr; et Pérot {'). — Je signalerai en tcnuinanl la détermination de la viscosité de l'air effectuée par MM. Fahrj et Pérot au mo^en de leur électronii-tre absolu,
l-'ig. H3,
I/électromètre absolu (Jig. 83) s ■erre plan A fixe de '-V"' de rayon, ;
ruposait essentiellement d'un itssus du<pinl un autre disque
( ') Voir ausii Buuaïnf, Sur les oscillaltom à peu prè/i riode {Ann. Fac. Se. Toulnuse, t. \I, itl97). (') Ann. Chimit, t. XIII, 189S, p. 173.
nidalet li longue jié-
plan B, de diamètre plus grand est supporté par l'intermédiaire de trois longs ressorts de flexion R orientés à isio" les uns des autres. Ces disques, argentés faiblement, sont traversés de bas en haut par la lumière d'un chalumeau contenant des sels de sodium et de lithium, et donnent de très belles franges au moyen desquelles on règle le parallélisme des disques, f^orsqu'on dépose doucement au centre du disque supérieur une très petite surcharge, le parallélisme est conservé (*) et ce plateau s^abaissc assez rapidement lorsque la distance dépasse 5oo demi-longueurs d'onde, très lentement lorsque la distance est inférieure à loo demi-longueurs d'onde. Ce ralentissement est dû à la viscosité de la mince couche d'air comprise entre les deux disques.
Une surcharge de 22'"pfait passer 1 8 franges, dont les dix premières mettent à peu près 'io secondes à passer.
On détermine la dislance initiale par la méthode des franges de superposition y on dépose la surcharge et l'on enregistre sur un chronographe le passage des franges successives ainsi que les battements d'une horloge astronomique. Le passage <les deux dernières franges est extrêmement lent et ne peut faire connaître la distance finale avec précision; on regarde la distance finale et le coefficient de viscosité de l'air comme deux inconnues à déterminer par l'ensemble des observations.
Cette faible surcharge équivaut à une augmentation de pression uniforme de moins d'un millionième d'atmosphère ; la vitesse de descente ne dépasse pas o*^'",i5 à l'heure. La force d'inertie est inférieure au millionième de la surcharge.
Le mouvement de l'air est alors un mouvement d'écoulement permanent à densité pratiquement constante dont la théorie se fait sans difficulté ; l'excès de la pression p à distance /*, sur la pression extérieure au bord R des disques, est lié à la vitesse de descente r-
' ai
et à l'épaisseur actuelle fi par l'équation
La surcharge est à chaque instant équilibrée en partie par les ressorts, en partie par la résultante de ces excès de pression sur toute la
(^) Celle surcharge formée par un très petit fil de platine, convenablement courbéf est déposée ou soulevée au moyen d'un crochet {/ig. 4i P* 4i4 ^^ Mémoire) dont le mouvement exactement vertical est commandé de loin par une poire de caoutchouc.
rHAPITRE V. — BXPÊIIIENCES DIVERSES. 87
surface du disque ; d^oii Ton tire Tëquation
ho et A| étant les distances initiale et finale ; g Tintensité de la pesanteur.
L^intégration ( * ) donne
qui peut servir au calcul de u, lorsqu^on a mesuré / pour diverses valeurs de A; toutefois la complication de la formule a conduit MM. Fabry et Pérot à employer une méthode de calcul semi-graphique semi-analytique qu'il est inutile d*indiquer ici.
Pour 17 franges observées, sur i8,4 q"e donnerait le placement total, les temps observés et calculés concordent à dio% i en employant
ji = 173.10 *.
Malheureusement la température, évidemment peu différente de iS", n'est indiquée nulle part dans le Mémoire.
240. Mélanges gazeux. — Graham, s'étant aperçu que l'addition d'une petite quantité d'hydrogène, peu visqueux, au gaz carbonique qui l'est bien davantage, augmente encore cette viscosité, a fait de nombreuses expériences sur la viscosité des mélanges, et a retrouvé cette même singularité dans presque tous les mélanges qui contiennent de l'hydrogène. Dans tous les Tableaux qui suivent, la viscosité de l'oxygène à i5" est prise pour unité; les poids moléculaires sont inscrits à côté des formules des gaz; les proportions sont données en volumes.
Remarquons en particulier que la substitution totale <le Thydrogène à l'air réduit la viscosité de moitié; mais la réduction est d'un tiers seulement lorsqu'il reste un dixième d'air. La viscosité est toujours très supérieure à la moyenne d'après la composition en uolume.
( ' ) En corrigeant les fautes d'impression de la formule 8 (p. 381) du Mémoire de Kabry et Pérot.
88 LIVRE ni. — GAZ.
CO*(44)« i 0,9 0,75 0,5 o,2j 0,1 o
fA 0,751 0,753 o,75>. 0,734 0,679 f),57>. o,43o
GO(28).. I 0,95 0,90 0,75 o
H* (2)... o o,oj 0,10 0,7. j I
fx 0,870 0,865 0,865 0,843 0,450
GH*(i6). I 0,975 0,95 0,9 0,7') 0,5 o,>.5 0,1 0,0 o, H*(*2)... o o,o-25 o,o5 0,1 o,-2') 0,5 0,75 0,9 0,95 o-^ fx o,55o o,55o o,56i o,563 0,559 o,5()o o,53i o,49^> 0,480 o-^
Air I o,c)5 0,9 0,75 0,5 o,'25 0,1 o,o5
H*('2)... o o,o5 0,1 0,7,5 0,5 0,75 0,9 0,95 fJt 0,900 0,896 0,889 0,879 o,8>.o 0,719 o,588 0,5-28
GO*(44). r 0,95 0,9 o,7> o,5 0,25 0,1 o,5 o
fi 0,751 0,756 0,76s 0,807 0,871 o,9Î-2 0,976 0,987 I
GH*(i6). o 0,5 0,75 0,9 o,q5 I
fx I 0,808 0,690 0,698 o,583 o,55o
Az'(28).. o 0,5 o,()7 0,75 0,9 I
fx I 0,935 0,914 0,905 o,885 0,875
GO (28).. o o,'25 0,33 0,5 0,67 0,75 I
On remarquera ridentllé presque parfaite des deux derniers Tableaux. De même le bioxyde d'azolc, Az^O mêlé à IMiydrogène, donne des résultais presque identiques à ceux du gaz carbonique (même masse moléculaire, même viscosité) mêlé à Thydrogène ; il paraît inutile de le reproduire.
Ces résultats ont été confirmés par Puluj (*) pour les mélanges d'hydrogène et de gaz carbonique à i5", par la méthode des disques oscillants. Plus récemment, M. Breitenbach C*^) a fait quelques expériences sur le même mélange et sur le mélange d'air et d'éthylène à i5" et à 100", par Técoulement à travers des tubes; il a représenté ses résultats et ceux de Puluj dans les courbes que reproduit la figure 84. Les proportions du mélange en volume sont portées en abscisse; les viscosités, multipliées par 10", en ordonnée. Les deux
(') Cari Répert.. l. XV i^voir Cliap. II, a» 208).
( = ) Dr. Ann., t. LXVII, 1899 (l'O/V Chap. IV, 11» 225).
' KXPlilIlKM;!':» UIVEHMKS.
> rbes leâ plus basses sonl relativeiî à hi tempéra Kire de i j" (et non loo". coininc cela est insrrit sur la ligure). Les courbes en Irails
pleins, conraves lers le bas, se rapportent aus mélanges de f;az carbonique et d'iiydroffine. Les courbes en poinlillé, à peine convexes \ ers le bas, se rapporlent aux niélanjies d'air et d'élhjléne.
