LES POMPES. — LE SIPHON

les de part et d'autre, et par conséquent se détriiisent, elles seules résistances qu'on éprouve proviennent des frotteracnts du litiuide et du piston. Mais si le piston s'élève, la pression atmosphérique est seule annulée, puisqu'elle s*exerce sur le réservoir d'une part, sur le niveau supérieur du iic|uide d^autre part^ et reffort à faire est évalué par le poids d'une colonne deau ayant pour base la surface du piston et pour hauteur la distance verticale des deux bîveaux du liquide. Si par exemple, cette distance est de 2 mètres, et que la hase du piston soit de 1 décimètre carré, c*est une force de 20 kilogrammes qu'il faudra employer pour soulever le piston, sans compter les résistances dues âu frottement.

L*expérience montre qu'on ne peut donner à la pompe aspirante une profondeur ou hauteur de plus de 7 à 8 mètres, au lieu de 10 met* 33 qu'indique la théorie. La raison de cette imperfection est dans les fuites d*air et d'eau qui existent toujours entre le corps de pompe et le piston ; en outre, Teau du réservoir contient presque toujours de l'air en dissolution et cet air se dégage du liquide, parce qu'il se trouve en contact avec un espace où la pression est très-faible*

Dans la pompe foulante (fig. 76), le corps de pompe plonge dans Teau, de sorte que le liquide s'y introduit par simple communication. De plus, le piston est plein, et le tuyau qui sert à élever l'eau, parlent de la partie inférieure du corps de pompe, est muni, à rorilice de séparation, d'une soupape qui s'ouvre de dedans eu dehors. Des lors, le piston dans sa marche descendante foule Teau, dont la pression ferme la soupape du corps de pompe, ouvre au contraire celle du tuyau de conduite et pousse le liquide à Textérieur.

La[iompe aspirante et foulante pailicipe des dispositions des deux pompes que nous tenons de décrire (tig. 77).L*ascension de Teau s'y fait par aspiration, et, comme le piston est plein, en descendant il refoule le liquide dans le tuyau latéral de déversement.

Décrivons encore Tinstrument que tout le monde connaît sous le nom de siphon ei qui est d'un grand usage pour trans-

Fig. 76t — Pompe foulante.

Fig. 77. ~ Pompe aspirante et foulante.

A cf

vaser les liquides d'un vase dans un autre : c'est aussi, comme on va voir, la pression de l'air qui détermine l'écoulement.

Un tube formé de deux branches recourbées, d'inégales longueurs, est rempli du liquide qu'on veut transvaser, et plongé par sa plus petite branche dans le vase qui contient ce liquide (fig. 79). Aussitôt cette disposition réalisée, on voit le liquide s'écouler par l'orifice de la plus grande branche, tant que la branche la plus courte reste immergée.

Quelle est la cftuse de cet écoulement continu? Rien n'est plus aisé à comprendre. En effet, à la surface AB du liquide dans le vase, et à l'extrémité inférieure et libre du tube en F, la pression at-

Fig. 78. — Théorie du siphon.

LE SIPHON

mosphériqiie s'exerce avec des intensités égales et de seus contraire (ilg. 78), Au point C où le tube plonge dans le Yase, cette pression sert à élever le liquide dans la plus petite branche, ou à le maintenir dans le tube préalablement rempli; à Textréinité opposée, la pression de Vair soutient la colonne liquide dans la grande branche, et Ty maintiendrait en équilibre, si le niveau de ces deux points était le mt*me. Il résulte de là, que toule la portion du liquide contenu dans le tube et dépassaul le niveau I du

Fig. 79* — Siphon,

vase, reste en équilibre sous l'influence de ces pressions opposées. Il reste donc dans la grande branche du siphon une colonne d*eau de hauteur IK, dont le poids détermine Técoulement.

On pourrait croire que le liquide de cette colonne une fois écoulé, le mouvement devrait s'arrêter: mais il faut remarquer que les tranches liquides, pour se séparer, devraient laisser au-dessus d'elles un espace vide que la pression exercée sur le liquide du vase par ratmosphére tend sans cesse à

combler, de sorte qu'en réalité cette séparation n'a pas lieu et l'écoulement est continu.

Les formes des siphons diffèrent, selon l'usage auquel on les destine, et aussi selon la nature du liquide à transvaser.

Il nous reste maintenant, pour terminer l'étude des phénomènes de la pesanteur, à décrire les appareils qui servent à enlever l'air d'un récipient, d*un vase quelconque, ou au contraire à l'y comprimer; puis à dire comment on évalue les pressions des gaz et suivant quelles lois ces pressions varient, quand on fait varier le volume qu'ils occupent.