NOTIONS SUR LA THÉORIE DES PHÉNOMÈNES CAPILLAIRES

Le phénomène de l'ascension ou de la dépression des liquides dans les tubes capillaires est une conséquence directe de la forme concave ou convexe que prend la surface libre des liquides dans ces tubes et de la différence des pressions qu'exerce sur elle-même une masse liquide suivant la forme de la surface qui la termine.

Pour nous en assurer, considérons, par exemple, le cas de Tascen- '^^B- 581. sion. La colonne soulevée se termine alors

par une surface concave vers le bout. Cela posé, soit T (fig. 381 ) le tube plongé verticalement par son extrémité inférieure dans le liquide. Imaginons dans la masse de celui-ci un filet AGDE, s'abais^nt verticalement suivant l'axe même du tube, et se courbant ensuite horizontalement pour venir se terminer par une*^ portion verticale à la surface plane du niveau extérieur. Lequilibre de ce filet exige que les pressions en C et en D soient égales. Or, puisque la pression duc à l'attraction moléculaire en A est moindre que celle que cette même force

THÉORIE DES PRÉNOHiNES CAPILLAIRES.

produit en E (p. US), il est évident que Tégalité des pressions en C et en D n'aura lieu que si la longueur' du filet G A surpasse celle du filet DE d'une quantité telle, que le poids de l'excès de C A sur DE fasse équilibre à Texcès de pression moléculaire qui émane du point E. En outre, comme la pression produite en A diminue quand la courbure de la surface du liquide dans le tube devient plus forte (p. 115), c'est-à-dire quand le tube devient plus étroit, on comprend que la hauteur de la colonne liquide soulevée doit augmenter à mesure que le diamètre intérieur du tube devient moindre. Le phénomène de la dépression des liquides dans les tubes capillaires s'explique d'une manière analogue.

Pour compléter ces indications sommaires sur la théorie des phénomènes capillaires, il nous reste à rendre compte du changement de forme qu'éprouve la surface des liquides au contact des corps solides. A cet effet, soit une molécule liquide m (fig. 382) en contact avec un corps solide. Cette molécule est soumise à trois forces : la pesanteur qui la sollicite suivant la verticale m P, l'attraction du liquide qui agit dans une direction m F, et l'attraction de la lame qui s'exerce dans la direction mn. Or, selon les intensités respectives de ces forces, leur résultante peut prendre les trois positions suivantes :

l"" Cette résultante est dirigée suivant la verticale m R (fig. 382); alors la surface en m reste évidemment plane et horizontale.

ST La force n augmentant, ou F diminuant, la résultante est dirigée dans l'angle nmP (fig. 383); dans ce cas, la surface prend une direction inclinée perpendiculaire à m R, et elle est concave.

3** La force F augmentant, ou n diminuant, la résultante R prend la direction mR (fig. 384) dans l'angle PjmF, et la surface, se disposant perpendiculairement à cette direction, devient convexe.

Fig. 382.

Fig. 385.

Fig. 38i.

Goosle