PIPETTE

Si l'on renverse un vase plein d'eau, en tenant l'ouverture fermée par un morceau de papier, le liquide ne tombe pas, parce qu'il est retenu'^ar la pression atmosphérique. Si l'on enlève le morceau de papier, l'air s^introduil par bulles à travers la colonne d'eau qu'il Fig. 430. divise et le liquide tombe. On peut empêcher cet effet sans faire usage d'un morceau de papier, en rendant l'ouverture du vase suffisamment étroite pour que l'air ne puisse pas diviser la colonne liquide. C'est ce qui a lieu dans la pipette, dont on fait un fréquent usage pour soutirer un liquide contenu dans un vase. Cet appareil consiste en un simple tube en verre ou en métal , terminé supérieurement et inférieurement par un orifice étroit (fig. 430), Lorsqu'on plonge ce tube dans un Kquide, ses orifices inférieur et supérieur étant ouverts, le même niveau s'établit en dedans et en dehors; si alors on ferme avec le doigt l'orifice supérieur, et que Ton enlève

APPAREIL DOERSTED.

l'appareil, une partie du liquide soulevé s'écoule par l'orifice inférieur; mais comme l'air ne peut y rentrer, celui qui y est enfermé se dilate, et l'écoulement s'arrête aussitôt que la diflPérence entre la pression de l'air extérieur^ qui agit sur l'orifice inférieur, et la pression de l'air dilaté, qui agit en sens contraire, peut soutenir la colonne liquide restée dans le tube.

Au lieu de plonger la pipette dans le liquide pour la remplir, on peut se borner à en plonger l'extrémité inférieure et à aspirer ensuite l'air intérieur. Cela fait, si l'on applique le doigt sur l'extrémité supérieure , de manière à s'opposer à la rentrée de l'air dans l'appareil , celui-ci retient une certaine quantité de liquide que la pression atmosphérique empêche de s'écouler. La pipette est employée souvent de cette manière pour retirer une certaine quantité d'un liquide contenu dans un vase. Dans ce cas, elle consiste ordinairement en un tube de verre effilé à Tune de ses extrémités. On plonge cette extrémité dans le liquide et on aspire par l'autre. Le liquide aspiré se rend dans un renflement que porte le tube près de son extrémité effilée. (H. V.)

APPAREIL d'oERSTRO POUR MESURER LA COMPRESSIBILITÉ DBS UQUIDBS.

Fig. A3Î.

Oersted a imaginé l'appardi représenté dans la figure 431, pour observer et mesurer la compressibilité des liquides. Cet appareil se compose essentiellement d'un cylindre de verre épais a, et d'un réservoir à tube capillaire b que l'on appelle un piézomètre, et qui est représenté plus en grand dans la fig. 432 ; on voit que ce tube se termine par un petit entonnoir. Un point important pour l'exaetitude de l'instrument est de diviser ce tube en parties égales qui soient une fraction connue de la capacité entière du réservoir piézométrique ; pour cela on détermine le poids du mercure contenu dans le piézomètre^ qui sera, par exemple, 1,000 grammes, et le

^^^^^ I J poids du mercure contenu dans une longueur

olHHBb donnée du tube, qui sera, par exemple, 3 dé-

cigrammes pour une longueur de 100 millimètres. Alors il est évident que la capacité correspondante à 1 millimètre du tube (supposé bien

calibré) sera 0,000003 de la capacité du cylindre, et comme on peut

180 APPAREIL DOCRSTBD.

lire aisément les demi-millimètresy sur une échelle adaptée au tube, on pourra observer les millionièmes du volume primitif.

Supposons maintenant que Ton veuille employer ce piézomètre à déterminer la compressibilité de Teau : on le remplit de ce liquide bien purgé d'air, et, par de légères variations de chaleur, on fait pénétrer dans le tube une petite colonne de mercure, qui sépare et limite le volume d'eau sur lequel on veut opérer. Le piézomètre ainsi ajusté, on adapte à son échelle un thermomètre et un petit manomètre à air c , c'est-à-dire un tube cylindrique de verre , fermé en haut et ouvert en bas; on le porte dans le cylindre a préalablement rempli d'eau à la même température que lui , afin de n'occasionner aucun déplacement de la bulle de mercure. Il reste à comprimer la grande masse d'eau du réservoir extérieur, afin qu'elle transmette sa pression au liquide contenu dans le piézomètre au moyen de l'ouverture de l'entonnoir; pour cela, on visse sur la forte virole en métal e qui termine le réservoir en verre un cylindre en cuivre dans lequel se trouve un piston A, que l'on peut faire descendre en tournant la vis / au moyen de la traverse k. On voit en g un tube par lequel on verse de l'eau jusqu'au piston, et que l'on ferme ensuite; pendant ce temps-là, l'air s'échappe par l'ouverture latérale i^ qui doit à son tour être fermée par le piston dès qu'il commence à descendre. Enfin, cela fait, il suffit dé faire descendre la vis l, qui pousse le piston devant elle, et alors on observe en même temps le manomètre, pour avoir la mesure de la pression, le thermomètre pour connaître la température, et l'index du piézomètre pour avoir la diminution de volume correspondante. Ce résultat direct doit toutefois subir une correction , car le piézomètre se trouvant pressé également, à l'intérieur et à l'extérieur, doit, comme il est facile de le concevoir, éprouver une diminution de volume égale à celle qu'éprouverait un corps solide dont le volume serait égal à la capacité du piézomètre et dont la surface subirait sur tous ses points des pressions de même intensité que celles qui agissent de dehors en dedans sur la surface extérieure du piézomètre. D'après CoUadon et Sturm, c étant la capacité d'un piézomètre de verre sous la pression ordinaire, cette capacité devient c (1 — 0,0000165 n), sous un nombre n d'atmosphères de plus. En corrigeant les observations directes, d'après cette donnée, Colladon et Sturm ont trouvé 0,00004965, pour la compressibilité moyenne de Teau, sous une augmentation de pression d'une atmosphère.

D'après M. Grassi, qui a opéré au moyen d'un appareil particulier imaginé par M. R^ault, la compressibilité de l'eau, sous une augmen-

tation de pression d'une atmosphère, serait , à 0* C, de 0,0000j[i03; à 4%1, de 0,0000497 j à 10%8, de 0,0000480; et à 83% de 0,0000441 seulement; Féther sulfurique à O"", sous une même augmentation de pression, se comprimerait de 0,000111 ; Talcool à T"*,?, de 0,0000828, et enfin le mercure à 0% de 0,00000295. On voit que, de tous les liquides sur lesquels on a expérimenté, le mercure est celui qui se comprime le moins, et Téther sulfurique celui qui se comprime le plus. (H. V.)

On appelle pesanteur spécifique ou mieux poids spécifique d'un corps le rapport entre le poids d'un certain volume de ce corps et le poids d'un égal volume d'eau distillée à 4"". On a choisi l'eau à 4% parce que, à cette température, elle possède la plus grande densité qu'elle puisse avoir, et qu'alors, sous l'unité de volume, elle a un poids égal à l'unité. De cette façon, les poids spécifiques des corps expriment , en même temps, les poids de ceux-ci sous l'unité de volume. Le poids spécifique du mercure, par exemple, c'est-à-dire le rapport des poids de volumes égaux de mercure et d'eau, est 13,89; par conséquent, un centimètre cube de ce métal pèse 13»'-,89, car le centimètre cube d'eau à 4" pèse 1 gramme.

Le poids spécifique d'un corps ne dépend pas uniquement de la nature de sa substance, mais encore de la température. En effet, tous les corps changent de volume lorsqu'on les chauffe ou lorsqu'on les refroidit, et par suite leurs poids spécifiques éprouvent des variations correspondantes. Il faut donc indiquer chaque fois la température à laquelle se rapportent les nombres qui expriment les résultats des expériences. Dans les ouvrages, et à moins que le contraire ne soit explicitement marqué, les poids spécifiques indiqués sont relatifs à la température de 0**.

La connaissance des poids spécifiques des corps est utile pour la solution d'une foule de questions qui se présentent à chaque instant dans la pratique. Veut-on déterminer le poids d'un volume donné d'un corps quelconque, d'un demi-mètre cube de cuivre, par exemple? Il suffit de 'savoir que le poids spécifique de ce métal est 8,8* En ^f^^^y ce nombre exprime que le cuivre pèse 8,8 de fois plus que l'eau sous le même volume. Mais d'autre part, d'après la définition du kiiog., on sait que le demi -mètre cube d'eau pèse 800 kilog. Donc

183 POIDS SPiCIFIQUES ET DENSITÉS.

le demi -mètre cube de cuivre pèse 800 kilog. X 8,8 = 4400,0.

La solution de la question inverse, c*est-à-dire la détermination du volume d'un corps dont on connaît le poids, n'offre pas plus de difficulté. Un vase peut contenir 7500 grammes de mercure. Le poids spécifique du mercure étant 13,59, il s'ensuit qu'un volume d'eau égal à celui de 7500 grammes de mercure pèserait ^^^. Par conséquent, puisque le gramme d'eau occupe 1 centimètre cube, ^^ est l'expression , en centimètres cubes, du volume de 7500 grammes de mercure ou de la capacité du vase.

Il est facile de généraliser ces résultats, et de voir qu'entre les expressions numériques P et V du poids et du volume d'un corps et le nombre p qui en représente le poids spécifique , on a la relation P=pV.

La densité d'un corps est la masse ou la quantité de matière de l'unité de volume de ce corps. Or, nous avons vu (p. 55) que si l'on désigne par P le poids d'un corps, par m sa masse et par g l'intensité de la pesanteur, on a P = mgf. D'après cela, pour obtenir la densité d du corps que Ton considère, il suffit de remplacer P, dans l'équation ci*des8us, par le poids de l'unité de volume du corps ou par son poids spécifique p, et de calculer ensuite la valeur correspondante de m^ qui sera la densité d cherchée. On trouve de cette manière d « 4 • De cette dernière équation il résulte que les densités des différentes substances sont proportionnelles à leurs poids spécifiques. Par suite, les tables qui donnent les poids spécifiques des corps en font aussi connaître les densités relatives, et pour cette raison, on les désigne souvent sous le nom de tables de densité.

Cela posé, nous allons indiquer les principales méthodes employées pour la détermination des poids spécifiques. Toutefois, nous ferons remarquer auparavant que ces méthodes ne donnent que le rapport du poids des corps à celui d'un égal volume d'eau à la température de l'expérience. Si cette température était toujours de 4"*, les méthodes dont il s'agit feraient connaître immédiatement les poids spécifiques des corps à 4"*.

Mais ce n'est qu'exceptionnellement que cette condition pourrait se trouver réalisée. Il faut donc en général faire subir aux résultats de l'expérience une correction pour les ramener à ce qu'ils auraient été si l'on avait pu déterminer directement le poids d'un volume d'eau à 4** égal à celui des corps. Cette correction étant généralement trèsfaible, nous en ferons abstraction. Du reste, dans l'étude du calorique, nous indiquerons la manière d'y avoir ^ard. Nous y indiquerons aussi

COUPS SOUDES.

comment on déduit du poids spécifique d'un corps à une température donnée celui de ce même corps à 0". (H. V.)