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J.T. Desaguliers.

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compression. Les liquides non-élastiques sont incompressibles. » « En augmentant la force répulsive agissant entre les particules d'un liquide non-élastique et incompressible il devient élastique ; de même un corps solide (ou du moins une grande partie d'entre eux) peut être transformé en liquide élastique. Vice versa en diminuant la répulsion, un liquide élastique est réduit à un liquide non-élastique ou à un corps solide. Ainsi Feau, en bonillant, et à des températures plus basses, est transformée par la chaleur en une çapeur élastique assez légère pour monter di^is Tair ». — « Il est évident que cette vapeur ne consiste pas dans Fair délivré de eau, car elle est immédiatement de nouveau condensée en eau par le refroidissement causé par un jet d'eau froide )). Il admet que la densité de la vapeur d'eau est inversement proportionnelle à la température, et qu*à la même température, la vapeur est beaucoup plus raréfiée (rarified) que l'air.

L'expérience fondamentale était la suivante. Une cloche de verre est suspendue par un fil sous l'eau dans une marmite qui est chauffée jusqu*à l'ébullition. Alors on voit un gaz remplir peu à peu la cloche et en chasser l'eau, ce gaz, est la vapeur d'eau. On prouve facilement que cette vapeur n'est pas de l'air. En effet, il sufiit de tirer au moyen du fil la plus grande partie de la cloche au-dessus de la surface de l'eau. Au commencement la cloche est encore remplie de vapeur et la surface de l'eau est au même niveau en dedans et en dehors de la cloche, ce qui prouve que l'élasticité de la vapeur fait équilibi*e à l'air ambianh Mais aussitôt que la cloche est refroidie l'élasticité de la vapeur diminue, l'eau rentre par en bas, et à une basse température la vapeur a tout à fait disparu et la cloche est remplie d'eau. La vapeur a été condensée par le froid (Voir planche N<> XXII, hors texte).

Ces idées et cette expérience sont vraiment très remarquables pour ce temps.

Dans l'exposé suivant nous passons avec intention sous silence les différentes théories électriques de l'évaporation, émises par Beccaria, Achard, Saint-Lazare, de Varennes, Lampadius et plusieurs autres savants du iS'"^^ siècle, toutes aussi compliquées qu'infructueuses, pour nous occuper seu-

lement des recherches qui ont contribué au déyeloppement réel de jiotre science.

Les recherches du D' Le Roy publiées dans son Mémoire sur réléçaiion et la suspension de Veau dans Vair (i) ont été considérées pendant longtemps comme définitives, surtout en France. Plusieurs savants comme Musschenbroek, Boullet et Barberet avaient pensé que l'élévation et la suspension de l'eau dans Tair s'opéraient par une dissolution. Le Roy cherchait à démontrer par des expériences que Feau souffre dans Vair une véritable dissolution. « Je prends, dit-il, un jour d'été, un globe de verre blanc, je bouche exactement son ouverture ; examinant ce globe avec tonte l'attention possible, on n'y peut pas découvrir une seule goutte d'eau. Ce globe étant ainsi préparé, je le place sur un grand gobelet plein d'eau refroidie presque au terme de la glace, de manière qu'une partie du globe soit contiguë à l'eau; après avoir laissé les choses dans cet état pendant trois ou quatre minutes, je retire le globe ; et ayant essuyé la partie qui était contiguë à l'eau, on la trouve couverte intérieurement de petites gouttes d'eau : cette eau se redissout bientôt à mesure que le globe se réchauffe. Laissant échauffer ensuite l'eau contenue dans le gobelet, et y exposant le globe à différentes reprises, on observe que moins l'eau du gobelet est froide, moins est grande la quantité d'eau qui se précipite; et qu'enfin au-dessus d'un certain degré, il ne se précipite plus rien. )> L'expérience fut répétée et variée de plusieurs manières avec le même succès. «•Il suit delà, dit-il, qu'il y a une parfaite analogie entre la dissolution des sels dans l'eau, et celle de l'eau dans l'air ; de sorte que le physicien qui pourra développer le mécanisme de la dissolution des sels dans l'eau, expliquera en même temps le mécanisme de l'élévation et de la suspension de l'eau dans l'air, et donnera, pour ainsi dire, la clef au moyen de laquelle on expliquera . exactement la formation de plusieurs météores. Cela posé, on conçoit aisément qu'il y a en tout temps un certain degré de froid auquel l'air est prêt à lâcher une partie de l'eau qu'il tieùt en dissolution; j'appelle ce degré, degré de saturation de

(i) Histoire de l'Académie royale des Sciences, Paris 1761, p. 481.

Vàir. L'eau déjà chaînée de sel, en dissout de nouveau d'autant plus rapidement qu'elle est plus éloignée du point de saturation. Il en est de même de Tair, plus il est éloigné du point de saturation, plus vite il dissout Teau. Cette remarque donne des- idées précises sur Tétat de l'air lorsqu'il est sec ou humide. Ces mots ne peuvent signifier, comme on le croit ordinairement, la quantité d'eau absolue que l'air contient ; ils doivent seulement désigner la quantité d'eau qu'il contient relativement à sa chaleur. L'air peut être très desséchant un jour d'élé, et contenir beaucoup plus d'eau que l'air très humide d'un jour d'hiver. La pesanteur de Tair dépend, au moins en partie, de la quantité d'eau qu'il tient en dissolution ; la variation de cette quantité d'eau doit donc être mise au nombre des causes qui peuvent faire varier sa pesanteur, déranger l'état d'équilibre et de repos de l'atmosphère, et produire du vent ».

Les idées de Le Roy plus ou moins modifiées dominèrent longtemps. De Saussure, dans ses célèbres Essais sur VHygrométrie, Neuch«^tel 1783, prouve que l'eau est changée en « un fluide semblable à Tair, et que le feu est l'agent immédiat et même un des ingrédients de cette métamorphose, et regarde la vapeur élastique de l'eau « comme une mixture particulière, produite par la combinaison d'une certaine quantité de feu élémentaire et de particules d'eau. La formation de ces fluides (aériformes), de même que celle des vapeurs, consomme toujours une quantité considérable de feu principe et ce même feu reparait et se manifeste par des effets très marqués lorsque ces fluides perdent leur élasticité. Mais la vapeur élastique diffère essentiellement de tous les autres fluides aériformes connus, en ce que le seul refroidissement suffît pour en séparer le feu, et pour faire reparaître sous une forme dense et non élastique, le corps, Teau, par exemple, qui s'était métamorphosée en vapeur ».

(( Mais cette vapeur élastique produite par une chaleur douce, et qui s'insinue dans l'air, comment se mêle-t-elle avec lui, estrce d'une manière grossière et purement mécanique, ou par une vraie dissolution chimique ? La parfaite transparence d'un air saturé de vapeurs, tel qu'on le voit après une pluie, la

disparition des vapeurs par la chaleur, leur apparition subite par le froid, leur union intime avec Tair malgré la différence de leur densité, sont des indices certains d'une combinaison intime des éléments de la vapeur avec les éléments de l'air, ou d'une vraie dissolution chimique. Et M. Le Roy^ de Montpellier^ est, je crois, le premier qui ait prouvé cette vérité intéressante. Mais je ne pense pas, comme M. Le Roy, que Fair dissolve Teau immédiatement ; je crois qu'il ne la dissout que lorsque l'action du feu Fa convertie en vapeur élastique. La chaleur favorise donc à bien des égards la formation des vapeurs ; car premièrement, c'est le principe de la chaleur ou le feu élémentaire,- qui par sa combinaison avec l'eau produit la vapeur élastique ; ensuite ce même feu en augmentant la chaleur de l'air augmente sa force dissolvante, comme il augmente celle de presque toutes les menstrues ; et enfin la chaleur produit dans l'air une agitation qui favorise le mélange nécessaire à la solution des vapeurs )).

Les idées de Le Roy furent développées par Hngh Hamilton dans les Philosophical Transactions de 1566 et avec plus de détails dans son livre Philosophical Essaya (a™* éd. Londres 1767). Mais celui qui a avant tous contribué à la propagation de ces idées, c'est Habe qui dans son livre Ueber die ansdûnstang and ihre wirkangen in der atmosphàre, Leipzic i^go (sur l'évaporation et ses effets dans l'atmosphère) a donné un traité complet sur les hydrométéores considérés au point de vue des théories de Le Roy et de Saussure, Ce livre, admirablement bien écrit, a été considéré en Allemagne pendant longtemps comme classique.

Le Roy et Saussure avaient ainsi conclu de ces expériences et de leur analogie avec celles de la dissolution des sels dans l'eau, que la température était la seule cause des dissolutions et des précipitations de l'eau dans l'atmosphère. Monge (i) en ajouta une seconde, celle de la condensation et de la raréfaction de l'air. Ainsi selon lui l'air dissout à température égale d'autant plus d'eau, qu'il est plus dense et conséquemment plus comprimé : ainsi l'air saturé d'eau,

(i) Annales de chimie. T. V, 1800.

-^^vî'rr-

sous une pression donnée devient susceptible d'en dissoudre encore, si sa pression augmente, et en laisse précipiter si sa pression diminue. Cela est prouvé, pensait-il, par l'eau abandonnée lorsque l'on fait le vide dans le récipient de la machine pneumatique (i).

Monge résume ses idées de la manière suivante : « i*" L'air atmosphérique est un véritable dissolvant de l'eau ; il est susceptible d'en être saturé ; mais le point de saturation est variable suivant les différentes températures ; en sorte que l'air absorbe plus d'eau pour arriver à la saturation par les températures élevées que par les températures basses.

» 2** Le point de saturation est aussi variable suivant les différentes pressions qu'il éprouve ; en sorte que l'air absorbe plus d'eau pour arriver à la saturation sous une pression plus grande que sous une pression moindre.

)) 3" Lorsque l'air dissout de l'eau et la fait passer à l'état élastique, il lui cède une partie de son calorique, et il éprouve un abaissement sensible de température ; réciproquement, lorsque l'air devient supersaturé d'eau par une autre cause que le refroidissement, l'eau qu'il est forcé d'abandonner lui restitue le calorique qui était employé auparavant à la tenir dans l'état élastique, et l'air éprouve une élévation de température.

» 4** La pesanteur spécifique de l'air atmosphérique diminue à mesure qu'il tient plus d'eau en dissolution, c'est-à-dire que Tair, en dissolvant de l'eau, éprouve une augmentation de volume proportionnellement plus grande que n'est l'augmentation de sa masse. »

Les idées que nous venons d'exposer régnèrent en France au commencement du siècle actuel, et y furent exposées dans l'enseignement public (2). Cependant une opinion tout-à-fait différente s'était développée en Suède et en Angleterre.

En 1788, P. Frigelius a soutenu à Upsal des thèses : De ascensu çaporum, sous la présidence du célèbre physicien S. Klingenstierna, qui a inventé Tachroniatisme des lentilles,

(i) La vraie cause de ce phénomène avait été trouvée déjà en 1788, par Eraamua Darwin. Philos. Transactions for the year 1788, p. 43.

(a) Voyez : J,'B. Pujonlx : Leçons de Physique de l'École Polytechnique, Paris, x8o5.

indépendamment de Dollond, Après avoir réfuté les théories anciennes de Descartes et d'autres, il démontre que les vapeurs flottant dans Tair sous formes de nuages ou de brouil* lards ne peuvent pas consister en sphères creuses remplies d'un air raréfié, car elles seraient immédiatement comprimées par la pression de l'air ambiant. Évidemment une sphère d'eau aura toujours le même poids spécifique, si petit qu'en soit le diamètre, et ne peut pas monter dans l'air. Mais une gouttelette très minime flotte très longtemps dans l'air à cause de la grande résistance de l'air. En effet, la masse d'une sphère décroît comme le cube et la surface comme le carré du diamètre. Cependant la vapeur d'eau s'élève dans le vide aussi bien que dans l'air. Il l'avait trouvé par des expériences sous la cloche de la machine pneumatique, et il cite l'expérience fondamentale de Desaguliers. Il résume les résultats trouvés dans ces mots :

a De ce que nous avons dit, il est évident que l'eau et plusieurs liquides sont transformés par l'action de la chaleur en fluides élastiques ^ dont les particules cherchent à se séparer avec une force très grande, ce qui est la cause même de l'élasticité des fluides élastiques, nous voyons aussi que l'air n'a rien à faire avec cette transformation des liquides en vapeurs, parce qu'elle a lieu dans le vide aussi bien qu'en l'air. »

Voilà des idées très exactes et qu'on est étonné de voir émettre dès cette époque.

C'est Wallérius qui a poursuivi ces recherches d'une manière excellente.

Nils Wallérius, professeur à l'Université d'Upsal, a étudié avant Le Roy les lois de l'évaporation et celles de la formation des vapeurs, dans l'air et sous la cloche de la machine pneumatique. Il a poursuivi ses recherches pendant plusieurs années et les résultats trouvés sont publiés dans les Mémoires de la Société des Sciences d'Upsal et dans ceux de l'Académie des Sciences de Stockholm (i).

Pour étudier Tévaporation dans Tair libre il prenait de

(i) Acta Lltteraria. Upsala, 1^38, et Mémoires de l'Acad. Roy. des Se, 1789, 1746 et 1747.

vastes plats dans lesquels il mettait de Teau ou d'autres liquides, les pesait à un moment donné, puis les abandonnait dans Fatmosphère, et après un temps déterminé il les pesait une seconde fois. La perte de poids donnait la quantité de liquide évaporé. Premièrement il trouva que la quantité d'eau évaporée est proportionnelle à rétendue de la surface d'éçaporadon. Cela semble être évident. Pourtant dans ce temps-là on admettait, selon P. van Musschenbroek, que le cube de la quantité évaporée était proportionnel à la hauteur du vase. Au commencement Wallérius n'arrivait à dégager aucune loi, mais enfin il trouvait la cause des irrégularités dans rinégalité d'échaufiement des quantités différentes d'eau quand les rayons solaires tombaient sur les parois des vases. Alors il pensa à enfoncer les vases jusqu'à la surface d'évaporation dans une couche épaisse d'argile étendue sur une table^ et après avoir pris cette précaution il ' put sans difficulté constater la loi simple énoncée plus haut. 11 trouva encore que la quantité évaporée augmente avec la température mais pas proportionnellement aux degrés du thermomètre, et que la rapidité de l'évaporation augmente avec la force du cent qui renouvelle l'air en contact avec la surface du liquide. Enfin il constata que l'éçaporation des différents liquides est très différente.

Pour étudier l'influence de la pression de l'air sur l'évaporation il mit un vase plein d'eau sous la cloche de la machine pneumatique et constata alors que l'évaporation est accélérée quand on fait le vide. Par conséquent la vapeur d'eau se forme plus vite dans le vide que dans l'air. Enfin il a étudié l'évaporation de la glace à des températures au-dessous , de la température de fusion.

De ces recherches longues et pénibles, exécutées avec une sagacité et une précision remarquables pour l'époque, il a tiré les conséquences suivantes concernant la formation et la nature des vapeurs :

« Quand des liquides ou d'autres corps sont doués d'un mouvement interne, causé par la chaleur, les fermentations ou une cause quelconque, leurs particules les plus petites, jusqu'ici adhérentes les unes aux autres par des forces attractives ,

sont écartées et mises en dehors de leurs sphères d'attraction et dispersées par la répulsion et obtiennent de cette manière les propriétés et le nom de vapeurs. » — « On sait que l'attraction entre les particules d'un liquide n'agit qu*à une distance minime et qu'en dehors la répulsion commence à dominer en éloignant les particules les unes des autres et du corps d'où elles proviennent et que la répulsion agit à des distances beaucoup plus considérables que l'attraction. » — « Cela est prouvé aussi par l'élasticité des vapeurs, qui n'a pas d'autre cause que la répulsion mutuelle des particules. »

Or, les idées de Wallérius en 1747 ressemblent beaucoup à la théorie moléculaire et mécanique des gaz et des vapeurs du temps actuel.

Dans l'air les vapeurs s'élèvent d'après l'opinion de Wallérius, selon les lois hydrostatiques , les vapeurs étant plus légères que l'air. Dans le vide il croyait qu'elles retombent et se condensent peu à peu. En effet il avait observé qu'une rosée se formait peu à peu dans le vide sur les parois du vase rempli d'eau. Pour nous la cause en est évidente, l'eau par évaporation étant plus froide que l'air de la cloche.

De Luc allait plus loin : « Le système, » dit-il, dans ses Idées sur la météorologie, Londres 1^86, « auquel les physiciens paraissent s'être fixés depuis quelque temps à l'égard de l'évaporation, est que ce phénomène est une vraie dissolution, médiate ou immédiate de Y Eau par VAir. Je n'ai jamais adopté ce système, parce qu'il m'a paru contraire aux faits, malgré les analogies spécieuses sur lesquelles on l'a établi » (i). (( L'évaporation, dans mon système, est l'effet d'une union particulière du Feu à VEau ; et son produit est un fluide expansible particulier, appartenant à une classe distincte de ces fluides, que je nommerai les çapeurs. »

(( Cette union distincte du feu à l'eau, dans laquelle consiste l'évaporation, se fait toujours à quelque surface intérieure ou extérieure de l'eau.... Les vapeurs aqueuses, qui résultent de cette union des particules de feu à des particules d'eau,

(i) Dans 8a Statique chimique , F. I, p. 470, Berthollet a compté par erreur De Luc parmi les partisans de la théorie de la dissolution, ce qui a été répété plus ard par plusieurs écrivains.

exercent toutes les propriétés mécaniques des fluides aériformes, et les exercent dans une pleine indépendance de ces flnides. Comme eux, elles sont expansibles et résistent à la compression ; et elles exercent ces facultés, soit mêlées avec eux, soit seules, dans certaines limites que j*assignerai. La densité que peuvent acquérir ces vapeurs, c'est-à-dire le degré de proximité auquel peuvent arriver leurs particules sans se détruire, a un maximum déterminé dans une même températare, mais qui change beaucoup avec elles, étant plus grand quand la température est plus chaude; au-delà de ce maximum de densité, ou minimum de distance des particules, elles se décomposent en partie jusqu'à ce qu'elles soient rentrées dans ces limites. Ce maximum des vapeurs aqueuses est sensiblement le même dans tout espace plein ou vide d*air : C'est ce que dit Texpérience. Par où Ton voit^ que le minimum de distance de leurs particules, qui détermine le maximum de leur densité, ne concerne qu'elles-mêmes, indépendamment des fluides aériformes qui leur sont mêlés. A mesure que la chaleur augmente, ce minimum de distance moyenne des particules des vapeurs aqueuses devenant une quantité plus petite, elles peuvent devenir plus denses, par conséquent elles n'exigent plus un si grand mélange d'air pour subsister sous la pression de Tatmosphère ; tellement qu'enfin, lorsque la chaleur est arrivée au degré de celle de l'eau bouillante dans le lieu, quel que soit le degré de pression actuelle de l'atmosphère, les vapeurs la supportent sans aucun mélange d'air. Un liquide ne bout sous la pression quelconque qui s'exerce sur lui, que lorsque les vapeurs produites dans le vase au contact du feu sont annvées à un degré de densité tel, qu'elles puissent soulever le liquide chargé de cette pression. Il ne peut se former de vapeurs dans l'intérieur de l'eau, que lorsqu'elles ont assez de force expansive pour s'y étendre : elles n'acquièrent cette force que loreque la chaleur de l'eau est arrivée à un certain degré ; dès qu'elles l'ont acquise, elles s'étendent « et s'échappent. Alors l'eau bout ». Avant (i) et après (a) la publication de ses (( Idées sur la

(i) Recherches sur les modifications de Tatmosphère. (a) Voyez : Philos. Transactions, 179a, p. 4oo-4a4.

— iSa —

météorologie i » De Luc a fait des recherches sur la naissance et les propriétés de la vapeur d'eau, mais en premier lieu il confesse qu'il s'est appuyé sur les recherches de James Watt. « Personne », dit-il, <( n a étudié les vapeurs de l'eau bouillante )) avec autant de constance, de sagacité et de génie, que M. Watt ; )) et je dois à son amitié la connaissance de nombre de faits )) relatifs à ces vapeurs, qui seront un vrai présent à la physique » lorsqu'ils paraîtront dans mon ouvrage, par la permission » que m'en a donnée M. Watt. »

Plus tard De Luc s*est égaré dans le domaine des théories électriques de son temps. Nous ne l'y suivrons pas.

C'est à Dalton que l'on doit la découverte des propriétés des vapeurs. Par ses expériences classiques, il a trouvé les lois de i'évaporation et des mélanges des gaz entre eux et &es vapeurs avec les gaz, et il a mesuré la tension de la vapeur d'eau dans le vide du baromètre et dans les gaz. Nous n'avons pas besoin de décrire ici en détail des expériences connues par tout le monde et dont on trouve la relation dans un Traité de physique quelconque. On sait qu'il a reconnu par des expériences à peu près identiques à celles de Wallerius, dont nous avons parlé plus haut, que I'évaporation ou la quantité d'eau évaporée pendant un même temps est proportionnelle :

1° A l'étendue de la surface libre, et a® à F— /, c'est-à-dire à la différence entre la tension maximum et la tension de la vapeur contenue dans l'air à la température de l'observation. Il a reconnu aussi que le vent, qui renouvelle constamment la portion d'air qui touche au liquide, accélère par conséquent I'évaporation.

Du reste, I'évaporation dépend de la pression du gaz. A mesure que la pression diminue, les phénomènes se rapprochent de. ceux qui se produisent dans le vide, c'es^ à-dire que I'évaporation devient de plus en plus rapide. Dans le vide, I'évaporation se fait instantanément.

En étudiant les lois des mélanges des gaz, il a répété une expérience, déjà faite par Berthollet, au moyen d'un appareil composé de deux ballons de verre munis chacun d'un robinet et vissés l'un sur l'autre. Le ballon supérieur était rempli d'hydrogène et l'autre de gaz acide carbonique, dont la densité

est vingt-deux fois plus grande. Les robinets ayant été ouverts au bout de peu de temps, on constata que les deux ballons contenaient des proportions égales d'hydrogène et d'acide carbonique Soumis à la même expérience, tous les gaz qui n'ont pas entre eux d*affinité chimique donnent le même résultat.

Or, le mélange de gaz différents est homogène et persistant, en sorte que toutes les parties du volume total contiennent la même proportion de chacun des gaz mélangés, quelle que soit leur densité, et, dans un mélange de plusieurs gaz, la pression exercée par chacun d'e.ux est la même que s'il était seul.

Il a déterminé le premier les tensions maxima des vapeurs à des températures différentes au moyen de deux tubes barométriques plongeant dans une marmite de fonte, pleine de mercure et placée sur un fourneau. Ces deux baromètres sont maintenus dans un manchon de verre rempli d'eau, et, au centre de ce manchon, plonge un thermomètre qui donne la température du liquide. L'un des baromètres est complètement purgé d'air et d'humidité, et, dans l'autre, on a fait passer une petite quantité d'eau. Les différences de niveau observées font connaître les tensions.

Enfin, pour observer les phénomènes que présentent les

mélanges de vapeurs et de gaz, il fît tomber par un robinet,

dans un ballon en communication avec un manomètre, le liquide

qui devait être réduit en vapeur puis il plaçait l'appareil

dans un bain à la température où il voulait faire l'expérience;

Daltonsi reconnu par ce procédé : lo que les vapeurs qui se

développaient dans les gaz ne saturent pas instantanément

J'espace occupé par le gaz^ qu'il s'écoule toujours un certain

temps depuis l'instant où le liquide est introduit jusqu'à celui

où le manomètre devenant stationnaire indique qu'il ne se fait

plus de vapeurs ; 52^ que la force élastique d'un mélange de

g-az et de vapeurs est égale à la force élastique du gaz plus

Celle de la vapeur qui se développerait dans le vide à la même

température ; 3^ que la quantité de vapeurs qui se forme dans

T&n gaz est égale à celle qui se formerait dans un même espace

^ide à la même température.

11 résulte de là : i^ que les vapeurs se développent dans les gaz comme dans le vide, seulement les gaz opposent à

révaporation un obstacle mécanique qui la retarde; a^ que le mélange de gaz et de vapeurs s'effectue comme celui des gaz permanents. Les vapeurs qui pénètrent les gaz ne supportent point la pression à laquelle est soumis le gaz dans lequel elles 9ont disséminées. En effet, Dalton admit que « la répulsion entre des molécules de gaz et de vapeurs différentes est nulle ». Par conséquent la vapeur se loge dans un gaz comme dans un espace vide de même volume et à la même température, et quand il y a excès de liquide elle n'éprouve alors de variations de force élastique que par la chaleur (i).

Dalton a conclu de là « que chacun des gaz dont Vatmosphère terrestre est composée forme une atmosphère propre et indépendante )), qui se comporte en tout égard comme si elle existait seule.

Les idées de Dalton étaient vivement combattues. En France, plusieurs des savants les plus distingués du temps, Berthollet, Monge, Haily et d'autres les ont critiquées sévèrement. En Allemagne, Traites, à Berlin, indiqua que la formule pour mesurer la hauteur des montagnes à laide du baromètre ne pourrait donner des valeurs exactes si la composition de l'air était variable avec la hauteur, et que du reste l'analyse des échantillons de l'air pris à des hauteurs différentes donne toujours le même résultat. D'un autre côté, Laplace a pensé qu'il était possible que l'affinité n'eût aucune part dans l'évaporation de l'eau dans l'air, et qu'elle fût occasionnée par la chaleur seule, comme on le déduit des expériences de Dalton.

Nous n'avons pas besoin de suivre ici les vicissitudes de cette lutte continuée pendant longtemps, une des plus acharnée qui ait eu lieu dans le monde scientifique (a).

(i) On sait que M. Sacerdote a prouvé cette année que le volume d'un mélange de deux gaz est en général un peu plus grand que la somme des volumes avant le mélange (Journal de Physique^ li^).

(fl) Voyez: John Dalton: Meterologicàl observations and essaya, i* £d. Manchester 1798, 2* Ed. (sans altérations), Manchester 1^34 ; A new System of Chemical philosophy, 1808. Chap a; Mem. of the literary and phil. Soc. of Manchester, V. 5., new ser. V. i ; Nicholsons journal of nat. phil., T. 5, 8, 9, 10 ; Phil. Transactions Roy. Soc. London, i8a6, 1837 ; Gilberts Annalen, T. la, i3, ï5, 17, ai, 37 ; E. G Fischer : Darstellung und Kritik der Verdunstungslehre nach dcn neueslen hesonders den Dallonsclien Versuchen, Berlin 1810. Berthollet : Statique chimique, T. I. ; Haûy : Traité élém. de physique. Paris, 1806. T. I, p. 191, P- a^; Pujoulx: Leçons de physique de l'École polyt. Paris, i8o5. Appendice p. 244, etc.

Nous ne nous occuperons pas non plus des recherches bien connues de Gay Lussac, de Henry, de Magnas et de Regnault, par lesquelles les résultats de Dalton ont été confirmés et enGn déGniti veinent admis.

Dans la météorologie on a pendant longtemps adopté ridée de Dalton que chacun des gaz dont l'atmosphère terrestre est composée forme une atmosphère indépendante.

Un d'eux, la vapeur d'eau» étant variable, on a retranché pour chaque station la tension de la çapeur de la pression barométrique pour obtenir ainsi la pression de V atmosphère sèche (i).

Quant aux gaz permanents de l'atmosphère, la loi de Dalton a été prouvée aussi par les rechei'ches théoriques de MM. Maxwell (a), Stefan (3) et d'autres. Selon Regnault, un mètre cube à la surface terrestre est composé de ai.oo volumes d'oxygène, de 78,96 d'azote et de o,o4 d'acide carbonique. Les pressions partielles de ces gaz seront par conséquent proportionnelles à ces volumes (Pas aux poids des différents gaz dans le même volume, comme on le trouve admis par erreur dans plusieurs cours de météorologie).

Ainsi, en admettant une pression de Tair de jôo'"™, on a :

760 p = 100 V Par conséquent, on trouve pour l'oxygène la pression

po = 760 X -^ = 159,6-»,

pour l'azote pu = 600,1'"'» et pour l'acide carbonique />c =o,3'"'", La diminution de la pression avec la hauteur pour chaque gaz est donnée par l'équation

— dp =i ô dh,

(i) « It DOW appeas there are at least four distinct elastlc fluids fouDd in evepy portion oC atmospheric air subjecl to examina tion. And thèse, for aught that appears, are totally independent one of another, so much that if any one of them was wholly withdrawn from the surface of tlie earth the rest would not at ail be afiected by the circumstance, either in their density or situation ; or If any atmosphère of another kind were addcd to them, they would still retain thelr respective stations and densities. » Mem. of the Hier, and philos. Society. Manchester, vol. V, P. II, p. 545.

(a) Report of British association 1878, notices, etc., p. ag.

(3) Sitzungsb. der Wiener Akad. 63. Bd. II. Abth. 1871.

ou 0 == /> — p- , 0, />, D et P étant les valeurs correspondantes de densité et de pression. Comme il s'agit seulement des pressions relatives des gaz différents, nous n'avons pas à nous occuper ici des variations des densités par la diminution de la pesanteur et de la température avec la hauteur, ces variations étant les mêmes pour tous les gaz. Alors on a

log nat p' = log nat p — /i -5-

ou log p = log p — log e .

mais tT-t est la constante connue de la formule servant

D. log e ,

au calcul de la différence de niveau entre deux stations

D'après les hauteurs barométriques observées à ces stations, en employant les valeurs de D pour les gaz différents trouvés par Regnault, on a par conséquent

pour l'oxygène log po = log i59,*> — -^^

pour Tazote log pn = log 600,1 — gTTg

pour l'acide carbonique. . log pc = log o,3 — rrrôg

et pour l'air log pa = log 760 — ^§4^)

Pour l'hydrogène, la constante est aôôjoo.

D'après ces formules, on peut dresser le tableau suivant (i) :