CHAPITRE VI

PESANTEUR DE L'AIR ET DES GAZ

§ I. L AIR ET LES AUTRES GAZ SONT PESANT?, ÊLASTIOIES ET COMlMŒS^IlîLE.S.

Nous habitons le fond d'un océan fluide dont la profondeur moyenne est au moins cent fois aussi grande que celle des mers, et qui enveloppe de toutes parts le sphéroïde terrestre. La substance dont cette mer est formée est lair, mélange de diverses substances gazeuzes,dont les deux principales sont Foxygene et l'azote : le gaz acide carbonique, la vapenr d'eau, quelquefois l'ammoniaque s'y trouvent aussi, mais dans des proportions variables, tandis que les deux premiers gaz y sont partout dans le même rapport. Ce rapport est, à j>eu de chose près, sur un volume égal h 100, 21 pour loxygène et 7î> pour l'azote.

L'air est, comme on sait, l'aliment in^lispensable de la respiration des animaux; ceux-ménies qui vivc^nt habituellement dans l'eau ne peuvent s'en passer; il n'est pas moins nécessaire aux végétaux qui, sous l'influence de la lumière», décomposent lacide carbonique de Tair, fixent le charbon et restituent l'oxygène, qu'absorbe au contraire la respiration animale.

La transparence de l'air ne permet })as de constater sa présence par la vue, du moins dans un intervalle d'une faible étendue. Mais à de grandes distances, Tinterposilion des couches gazeuzes est très-sensible; elle donne aux corps éloi-

gnés, aux montagnes qui bornent l'horizon une teinte bleuâtre qu'on retrouve très-éclatante et très-pure dans la couleur du ciel, quand l'atmosphère est sans nuages. Sans la couleur bleue de l'atmosphère, le ciel serait incolore, c'est-à-dire entièrement noir; et les étoiles s'y détacheraient brillantes en plein jour. Pendant la nuit, l'enveloppe aérienne n'étant plus éclairée par les rayons du soleil, mais seulement par les faibles lueurs de la lune ou des étoiles, paraît d'un bleu sombre; et, si l'on s'élève le jour sur une très-haute montagne, le même phénomène se produit, parce que les couches d'air qui la surplombent, moins épaisses et moins denses, n'absorbent plus qu'une faible portion des rayons bleus de la lumière solaire.

L'existence de l'air nous est d'ailleurs révélée par d'autres phénomènes, que nous percevons à l'aide de l'organe de Touïe et de celui du toucher. Quand l'air est en repos, il suffit que nous nous mettions nous-mêmes en mouvement pour sentir sa présence. Sa masse résiste au déplacement que nous lui imprimons, et cette résistance est sensible sur nos mains ou sur notre visage. Mais la matérialité de l'air se manifeste bien plus vivement encore par les mouvements dont il est lui-même animé; depuis les brises les plus légères jusqu'aux vents violents des ouragans et des tempêtes, toutes les agitations atmosphériques sont des preuves continuelles de son existence.

Enfin, c'est grâce aux vibrations communiquées à l'air par les corps sonores, que le son se propage jusqu'à notre oreille. L'air lui-même, quand il est mis en vibration dans des conditions convenables, devient un producteur du son, comme nous le verrons dans le deuxième Livre de cet ouvrage. La plupart de ces propriétés de l'air ont été utilisées : nous en décrirons plus tard de nombreuses et très-intéressantes applications.

Ce qui va faire l'objet de ce chapitre, c'est l'étude des propriétés de l'air considéré comme corps pesant, ce sont les

PESANTEUR DE L'AIR ET DES GAZ

phénomènes dus à la pesanteur de Tair ou des autres substances gazeuzes. Car Pair est pesant^ comme il est aisé de s'en rendre compte par une expérience très-simple.

Nous décrirons bientôt l'instrument qui sert à enlever d'un vase ou récipient Tair qu'il contient, à "i faire le vide^ comme disent les physiciens. C'est ce qu'on nomme la machine pneumatique. Or, si l'on prend un ballon de verre muni d'un col métallique à robinet, et qu'on le pèse après y avoir fait le vide (fig. 57), il suffit d'ouvrir le robinet et d'y laisser rentrer l'air, pour constater que le fléau de la balance penche alors du côté du ballon. Pour rétablir l'équilibre rompu, on doit ajouter des poids marques, environ I gr. 1^ pour chaque litre dont se compose la capacité du ballon.

Voila donc la pesanteur de l'air directement démontrée. La même ^'^\^\' " Déjnonsiration expérimomaie

(le la pesanteur de 1 air et des gaz.

expérience, faite à l'aide d'autres

gaz, démontrerait de la môme manière que les corps à l'état gazeux sont, comme les liquides et les solides, soumis à l'action de la pesanteur. Galilée a le premier soupçonné et démontré cette vérité si importante que l'air est pesant : mais lexpérience que nous venons d'indiquer est due à Otto de Guericke, l'inventeur de la machine pneumati<iue.

Si Tair contenu dans un vase est pesant; si sou poids est susceptible d'être évalué au moyen d'une balance sensible, l'immense volume d'air qui repose sur le sol doit presser celui-ci en proportion de sa masse, et cette pression, sans aucun doute énorme, doit se manifester par des phénomènes sensibles. C'est ce qui arrive en effet; mais avant d'étudier