LA PRESSE HYDRAULIQUE

renferme ce dernier la pression nécessaire à cette introduction, et cette pression même se trouve multipliée, comme dans la presse hydraulique ordinaire, dans le rapport des surfaces de section du gros piston et du fil.

Le corps de presse renferme (fig. 15) une bobine qui est manœuvrée du dehors, à l’aide d’une manivelle, et qui reçoit successivement autour d’elle le fil que lui abandonne une autre bobine. Peu à peu le fil se trouve donc introduit dans le liquide

Fig. 15. — Presse sterhydraulique de MM. Desgoffe et Ollivier.

(c’est ordinairement de l’huile) que contient le corps de presse. Ce liquide se trouve ainsi déplacé, et la pression qu’il doit subir, pour que ce déplacement s’effectue, se transmet également sur chaque élément de la surface de section du piston égal à la section du fil lui-même.

Il y a, à cette disposition nouvelle imaginée par MM. Desgoffe et Ollivier, deux principaux avantages. D’abord la force comprimante se trouve considérablement accrue, puisqu’on peut donner au fil un diamètre beaucoup plus petit que celui du piston de la pompe foulante, à cause des déformations qu’une tige de métal rigide subirait inévitablement si ses dimensions étaient trop faibles. De plus, l’introduction du fil de la presse sterhy-

APPLICATIONS DES LOIS DE LA PESANTEUR

draulique se fait par enroulement autour de bobines intérieures et extérieures au cylindre du corps de presse; le mouvement est donc continu, tandis que la compression se fait par coups successifs dans la presse ordinaire. Mais , à côté de ces avantages, il y a des inconvénients, que M. Tresca résume ainsi dans le rapport, d’ailleurs favorable, que ce savant ingénieur a fait de la presse sterbydraulique à la Société d’encouragement pour l'industrie nationale :

« Pour loger la bobine intérieure, il faut donner au corps de presse une capacité plus grande ; pour pouvoir transmettre le mouvement, il faut ménager un orifice destiné au passage de l’arbre et munir cet orifice d’une boite à étoupe bien étanche; il en est de même pour l’orifice d’introduction du fil, qui ne doit laisser suinter aucune partie du liquide, sous peine de laisser vider la presse et d’occasionner, pendant le fonctionnement, d’assez grandes diminutions de pression. »

D’après M. Tresca, l’emploi de cette nouvelle presse serait surtout avantageux dans la petite mécanique. Dans les grandes applications , elle rencontrerait , selon lui , des difficultés sérieuses.

$ Il — Les Aréomètres — Pèse-sels et Pèse-liqueurs

Tout le monde connaît l’histoire d’Archimède courant, au sortir du bain, par les rues de Syracuse, en criant comme un fou : EvptiYM, evpY3Y<x. «J’ai trouvé! j’ai trouvé! » Il s’agissait d’un problème dont le roi Hiéron l’avait prié de chercher la solution, à savoir si dans une couronne livrée à ce prince par un orfèvre comme étant tout entière d’or pur, il entrait ou non d’autres matières'. La découverte du principe d’hydrostatique, (pii porte le nom de 1 immortel géomètre, le mit sur la voie, et il reconnut qu’une certaine quantité d’argent avait été mélangée à l or dans la confection du diadème royal. Archimède faisait,

LES AREOMETRES

dit-011, peu de cas des applications pratiques de la géométrie et des sciences ; mais il fut loin de les négliger, et l’on cite une foule d’inventions de ce genre dues à son génie. C’est à lui qu’on attribue rinvention des aréomètres, instruments basés immédiatement sur le principe que tout corps immergé ou flottant dans un liquide déplace, quand l’équilibre est établi, un volume de liquide ayant précisément le même poids que le poids du corps; c’est ce même principe, découvert et démontré par Archimède, qui lui rendit facile la solution du problème de la couronne. D’autres historiens des sciences ont regardé comme auteur de la découverte des aréomètres la belle et savante Hypatie, cette malheureuse victime du fanatisme religieux des moines d’Alexandrie. Ce qui parait plus certain, c’est que ces petits appareils, si précieux, doivent à un physicien moderne. Homberg, leur forme actuelle.

Nous avons décrit les aréomètres spécialement destinés à mesurer avec la rigueur nécessaire la densité des corps (voyez Phénomènes de la physique). Il nous reste à parler de l’usage qu’on fait, dans l’industrie et le commerce, d’appareils semblables et portant le même nom, et dont l’objet est d’utiliser le principe d’Archimède à la détermination de la composition de certains mélanges.

Ce sont ordinairement des tiges cylindriques de verre, lestées à leur partie inférieure par de la grenaille de plomb ou du mercure que renferme un appendice globulaire. Le poids d’un appareil ainsi construit étant invariable, — ce qui lui a fait donner le nom d 'aréomètre à poids constant , par opposition aux aréomètres à poids variable , — la partie immergée est d’autant plus longue que le liquide a une moindre densité, puisque le liquide déplacé doit toujours avoir un poids égal à celui de l’instrument.

L’eau pure est le liquide qui sert de terme de comparaison : c’est donc au point de la tige où l’instrument affleure dans l’eau que se trouve le zéro de la graduation. Mais, au lieu de faire une graduation unique pour les liquides ou mélanges pins denses

30 APPLICATIONS DES LOIS DE LA PESANTEUR

que l’eau et pour les plus légers, ou a trouvé plus commode de construire deux sortes d’aréomètres pour les deux catégories.

La figure 16 représente l’aréomètre de Baume, qu’on nomme pèse-sels , pèse-acides , quelquefois pèse-sirops , pèse-vinaigre , selon ses usages, parce qu’il sert à déterminer la concentration plus ou moins forte d’une dissolution saline, la densité d’une combinaison hydratée, c’est-à-dire d’un acide et de l’eau. Le

Fig. lü. — Pèse-sels ou pèse-acides, ou aréomètre de Baume.

Fig. 17. — Pèse-liqueurs, pèse-étlier.

Fig. 18. — Alcoomètre centésimal de Gny- Lussae.

zéro occupe un point de l’extrémité supérieure de la tige ; plongé dans une dissolution renfermant 15 parties en poids de sel marin et 85 d’eau, l’aréomètre affleure en un point plus bas où l’on marque 15 : la division de l’intervalle de 0° à 1 5° en quinze parties égales, prolongée jusqu’au bas de la tige, fournit la graduation.

Le point extrême du pèse-sels de Baumé est 60° : c’est là que s’arrête l’ aréomètre dans l’acide sulfurique monoliydraté ; 36° correspond à l’acide azotique, 26° à l’acide chlorhydrique.

Le pèse-liqueurs , qu’on nomme encore pèse-alcool , pèseesprit, pèse-éther, est employé pour comparer les liquides d’une densité moindre que celle de l’eau. 11 est construit de façon <pie, plongé dans l’eau pure, le point d’affleurement se

LES ARÉOMÈTRES

trouve vers le Las de la tige (fig. 17). La graduation se fait en marquant zéro au point dont nous parlons ; portant ensuite l’aréomètre dans une dissolution de 10 pour 100 de sel marin, on divise l’intervalle en 10 parties égales, qu’on porte au-dessus du zéro, jusqu’au 50° degré environ : c’est une échelle suffisante pour les besoins de l’industrie et du commerce.

Les expressions usitées : alcool à 36°, alcool à 40°, indiquent donc que le pèse-liqueurs de Baumé, plongé dans une liqueur alcoolique ou spiritueuse, affleure aux divisions 36 ou' 40 de l’aréomètre ainsi gradué.

On construit des aréomètres pour vérifier la richesse du vin en alcool ; on les nomme alors pèse-vin ou œnomètres ; d’autres pour reconnaître si le lait est ou non étendu d’eau : ce sont les pèse-lait ou galactomètres .

L’ alcoomètre centésimal de Gay-Lussac (fig. 18) a sur celui de Baumé un grand avantage : sa graduation n’indique pas seulement la force comparative en alcool des mélanges d’alcool absolu et d’eau, il donne instantanément la proportion en centièmes des volumes de l’esprit et de l’eau. Ainsi, quand l’instrument, plongé dans un mélange, marque 70°, c’est que ce mélange renferme en réalité 70 parties d’alcool pur et 30 parties d’eau. Gay-Lussac, pour graduer un aréomètre centésimal, le plongeait successivement dans des mélanges renfermant 0, 10, 20, 30, ..., 100 d’alcool absolu, opération délicate et laborieuse, parce que le mélange des deux liquides détermine une contraction et une élévation de température, de sorte qu’il fallait attendre qu’ils fussent refroidis à une même température (celle de 15° centigr.) et calculer la proportion nouvelle des deux volumes.

L’alcoomètre centésimal est officiellement adopté par la France pour la vérification des eaux-de-vie, des esprits et de toutes les liqueurs alcooliques, dont la circulation est soumise à des droits. En Allemagne, on emploie celui de Tralles, qui ne diffère de celui de Gay-Lussac que par la température de la graduation (60° Fahrenheit ou 15° 5/9 centigr.).

APPLICATIONS DES LOIS DE LA PESANTEUR

Il importe de remarquer que les divers appareils dont nous venons de donner la description ne renseignent qu’ indirectement sur la densité des mélanges liquides où on les plonge, sans donner cette densité même ; on a, du reste, calculé des tables donnant cette densité pour chaque degré. Mais ils n’indiquent rien sur la composition même du mélange, qui peut être altéré par b introduction de substances étrangères à sa composition normale.

§ 111 — Niveaux d'eau — Niveaux a bulle d’air

Les surfaces libres d’un même liquide dans les vases communiquants sont, dès qu’il y a équilibre, dans un même plan hori-

Fig. 19. — Niveau d’eau.

zontal. Cette propriété fondamentale des liquides a été utilisée pour construire un instrument très-simple, dont se servent les géomètres dans leurs opérations de nivellement. Cet instrument, qu’on nomme le niveau d'eau , se compose d’un long tube métallique bh dont les deux extrémités se recourbent à angle droit et portent verticalement deux fioles de verre ouvertes à leur partie supérieure. Pour opérer, on remplit d’eau le tube, de façon que le liquide monte aux trois quarts environ des fioles. Si alors, le tube étant disposé à peu près horizontalement, on vise les deux