HYGROMÈTRE A CHEVEU

De tous les hygromètres basés sur rallongement qu un grand nombre de substances organiques prennent quand la quantité d'humidité augmente dans l'air, le meilleur est l'hygromètre à cheveu de Saussure, Fi«. 6i4. représenté dans la figure 644. Un cadre métallique, dont on néglige la dilatation par la chaleur, comme incomparablement plus petite que les changements de dimension qu'il s'agit d'observer, présente à sa partie supérieure une pince a dans laquelle est fixé, par une vis de pression d, le cheveu c, dont l'autre bout est attaché à la gorge d'une poulie o; un poids p d'un ou de deux décigrammes est attaché à la même poulie, dans une gorge parallèle à la première, de façon à tendre constamment le cheveu; avec la poulie se meut une aiguille dont l'extrémité indique , sur un cadran , si le cheveu s'allonge ou se raccourcit. Le cheveu doit avoir été dégraissé, en le laissant séjourner pendant 34 heures dans un tube rempli d'éther.

Pour graduer l'instrument, on le place d'abord sous une cloche contenant de l'air et une substance déliquescente calcinée, qui absorbe l'humidité du récipient. L'aiguille de l'hygromètre descend d'abord très-rapidement; son mouvement se ralentit ensuite, mais elle n'atteint une position sensiblement stationnaire qu'au bout de quinze à vingt jours; on marque alors sur le cadran, au point où l'aiguille s'arrête, le zéro de l'hygromètre. On place ensuite l'hygromètre sous un autre récipient dont les parois sont mouillées; l'air renfermé se sature d'humidité, l'aiguille monte alors rapidement et devient stationnaire au bout d'une heure au plus. On marque 100'' au point où s'arrête la pointe de l'aiguille. L'arc compris sur le cadran entre les deux points marqués est enfin divisé en 100 parties égales, qui sont les degrés de l'hygromètre.

5S6 HTGROniTRBS A CONDENSATION.

D*après les recherches de M. Regnault, les hygromètres à cheveu offrent plusieurs inconvénients. Construits avec des cheveux d'espèces différentes, leurs indications peuvent varier de plusieurs degrés^ quoique d'accord aux deux points fixes. De plus, un même hygromètre ne reste pas comparable è lui-même, parce que le cheveu s'allonge par la tension prolongée du poids qu'il supporte. Enfin, l'hygromètre à cheveu présente encore l'inconvénient de ne pas donner immédiatement l'état hygrométrique. Lorsque l'aiguille marque 50 degrés, par exemple, l'air est loin d'être à moitié saturé. Il a donc fallu trouver expérimentalement l'état hygrométrique correspondant à chaque degré de Tinstrument. D'après Gay-Lussac, ce n'est qu'à 72 degrés de l'hygromètre que l'air est à moitié saturé, à la température de 10''. Comme c'est à ce point que correspond le plus souvent l'aiguille de l'hygromètre, à la surface du sol, on en conclut que l'air contient, en moyenne, la moitié de la vapeur qu'il contiendrait s'il était saturé. Dans nos climats, l'hygromètre ne descend jamais jusqu'à 100 degrés, même après les pluies les plus abondantes. Pendant les plus grandes sécheresses, il monte rarement au-dessus de 30 degrés; l'état hygrométrique de l'air est alors égal à 0,148. Lorsqu'cm s'élève dans l'atmosphère, l'hygromètre marche, en général, vers zéro. Dans lascension aérostatique de Gay- Lussac (p. 198), à 7,000 mètres de hauteur, l'hygromètre marquait 26 degrés, nombre qui correspond à peu près à l'état hygrométrique 1/8. (H. V.)

HYGROMÈTRES A CONDENSATION.

Concevons un vase de verre plein d'eau, dans une atmosphère tranquille à 20«, par exemple; si l'on refroidit l'eau graduellement, à 19«, 18*, etc., il arrive un moment où les parois du vase se troublent et se couvrent de rosée; alors, la force élastique de la vapeur qui existe dans l'air est connue, car elle est la tension maximum correspondant à la température du point de rosée. En effet, la couche de gaz qui est en contact avec les parois du vase se refroidit comme ces parois elles-mêmes, et, tout en se refroidissant, l'air et la vapeur dont elle se compose conservent leur élasticité primitive ; or, à l'instant où cette vapeur commence à se déposer, elle a évidemment la force élastique maximum correspondant à la température de condensation ; par conséquent, cette dernière tension est la force élastique cherchée. Tel est le principe des hygromètres è condensation.

Parmi les instruments fondés sur ce principe ^ les plus employés

HYOROBÊTRES A CONDENSATION.

sonl I hygromètre de Daniell et celui de M. Regnaull. L'appareil de M. Regnault donne avec le plus d exactitude la température du point de rosée^mais il est d'un emploi un peu plus difficile que Thygromèlre de Daniell^ qui, pour ce motif, est préféré lorsqu'on n'a pas besoin d'une très-grande précision.

Fig. 6i5. L'hygromètre de Daniell consiste essen-

tiellement en un tube de verre d'environ O^jOOS de diamètre intérieur; recourbé deux fois à angle droit, et terminé par deux boules plus grosses a et 6 (fig. 645). La boule a est de verre bleu bien brillant; elle est remplie à moitié par de l'éther dans lequel plonge la boule d'un thermomètre t. Quant à la manière d'introduire l'éther, elle est fort simple : lorsque l'extrémité de la petite pointe de b est encore ouverte, on la plonge dans un verre plein de ce liquide, puis on chauffe un peu a, de manière à expulser une partie de l'air intérieur; lorsqu'on abaisse ensuite la température, de l'éther rentre en 6, et on le fait arriver en a en inclinant convenablement le tube.

On met alors le liquide en ébullition, et quand l'air est chassé on ferme la pointe; puis on assujettit l'appareil sur un support, et pour déterminer un état hygrométrique on opère de la manière suivante :

On verse quelques gouttes d'éther sur une gaze fine dont on a enveloppé la boule 6. Cet éther se vaporise rapidement, et les parois de 6 se refroidissent ; de là condensation de la vapeur d'éther renfermée dans cette boule et volatilisation partielle du liquide contenu en a. La surface extérieure de ce second réservoir se refroidit donc à son tour; bientôt la rosée s'y dépose. On lit aussitôt la température du thermomètre t, et l'on cesse de verser de l'éther en 6. On fait une seconde lecture au moment où la petite couche de vapeur condensée en a se dissipe, et la moyenne des deux lectures donne exactement le point de rosée.

Quant à la température de l'air, elle est indiquée par un thermomètre fixé au support de l'instrument.

L'hygromètre de M. Regnault se compose d'un dé en argent trèsmince, parfaitement poli, de 45 millimètres de hauteur et de 20 millimètres de diamètre, ajusté à l'extrémité inférieure d'un tube de

558 PSYCHROXiTRE.

'^jg 6*6- verre A (fig. 646), fixé à un support

de forme convenable. L'ouverture supérieure du tube A est fermée par un bouchon traversé, au centre, par la tige d'un thermomètre t, dont le réservoir se trouve dans le dé d'argent; le bouchon porte en outre un tube de verre B d'un petit diamètre, qui descend jusqu'au fond du dé, et un autre tube qui communique , par un tuyau de plomb, avec Faspirateur'D, dont la capacité est de 3 ou 4 litres. Cet aspi- . rateur , qu'on remplit d'eau , est placé près de l'observateur et assez loin de l'appareil. On verse de l'éther dans le tube A et on ouvre le robinet de l'aspirateur; l'air, forcé de passer à travers l'éther, se charge de sa vapeur, le refroidit et l'agite constamment, de sorte que le thermomètre t indique exactement sa température ; on l'observe de loin avec une lunette; et, en variant convenablement l'ouverture du robinet pour faire paraître et disparaître la rosée, on parvient facilement , avec un peu d'exactitude, à déterminer le point de rosée à 1/20 de degré. A côté de l'appareil se trouve un thermomètre f, ou mieux un tube disposé exactement comme le tube A, mais ne contenant pas d'éther; le thermomètre tf ou celui du second tube A , si l'appareil en est muni, indique la température de l'air ; l'emploi d'un second tube A, par la comparaison quïl permet de faire de l'éclat des deux dés, offre le grand avantage de faire facilement apercevoir la plus légère trace de rosée, et, par conséquent, d'augmenter la sensibilité de l'hygromètre. (H. V.)

PSYCHROMÈTRE.

Le psychromètre y inventé par un physicien allemand, M. Augusl, se compose de deux thermomètres, marquant les dixièmes de d^ré, fixés à un même support l'un à côté de l'autre, et dont l'un est à boule sèche , tandis que celle de l'autre est enveloppée d'un linge a (fig. 647 ci-après) qui plonge, par sa partie inférieure, dans un petit vase contenant de l'eau pure. Tant que l'appareil est placé dans un air saturé d'humidité, il n'y a pas d'évaporation, et les deux thermomètres indiquent la même température. Mais, si l'air n'est pas saturé , il se fait

PSYGHROMiTRE.

Fig. 647. sur le thermomètre à boule humide une évaporation qui abaisse sa température d'autant plus qu'elle est plus active, c'est-à-dire que l'air est plus éloigné de son point de saturation. Il s'établit alors une différence de température entre les deux thermomètres que l'on observe et au moyen de laquelle on peut obtenir l'état hygrométrique de l'air.

M. August admet que la boule humide du psychromètre est constamment entourée d'une couche d'air saturée d'humidité et à la même température que cette boule. Il suppose, en outre, que la température de celle-ci s'abaisse jusqu'à ce que les couches d'air qui arrivent successivement pour se saturer de vapeur d'eau lui cèdent autant de chaleur que la quantité de vapeur d'eau formée lui en enlève. Or , la quantité de chaleur cédée est proportionnelle à la différence d des températures des deux thermomètres de l'appareil et nous pouvons admettre, sans erreur sensible, qu'il en est de même de la quantité de vapeur d'eau que l'air absorbe en venant en contact avec la boule humide. Par conséquent, si nous représentons par M le poids de la vapeur d'eau que contient un mètre cube d'air saturé à la température de la boule humide, par x le poids de la vapeur que cette même masse de gaz contenait avant son arrivée sur cette boule, et par c une constante, on pourra poser M=zx-\-cd, d'où a; = M — cd.

Des essais comparatifs avec dautres hygromètres ont donné c = 0,65.

C'est d'après cette valeur de c que l'on a calculé le tableau suivant qui indique, pour chaque température de l'air et pour chaque différence correspondante entre les températures des deux thermomètres, le poids , en grammes, de la vapeur d'eau contenue dans un mètre cube d'air.

PSYCHROMÎTRE.

Tenpératares de Tair

INDICATIONS DU PSYCHROMÉTRE.

es degrés C.

- IJI

îî,^

ifi

i,ti

PE LA ROSis. Ui

Il résuite de nombreuses expériences de M. Regnault^ que Fagitation de l'air exerce une influence très-sensible sur les indications du psychromètre; ainsi, dans un lieu fenné, la température de la boule humide ne s'abaisse jamais autant que lorsque l'appareil est exposé à l'air libre. Le même savant a constaté, en outre, que, dans les basses températures et quand l'air est chargé de beaucoup de vapeur d'eau, les résultats du psychromètre s'éloignent notablement de ceux auxquels on arrive war la méthode chimique. Il suit de là que le tableau précédent ne peut servir que lorsque l'air n'est ni très-humide, ni à une température inférieure à celle quïl présente moyennement. (H. Y.)