GRADUATION DE L'HYGROMÈTRE DE SAUSSURE

prend une position fixe. On marque O le point du cadran oi\ elle s'arrête dans cette atmosphère sèche (1).

Les deux points fixes étant ainsi obtenus, on divise l'intervalle qui les sépare en cent parties égales, qui sont les degrés de l'hygromètre.

11 ne faut pas confondre ces degrés de l'hygromètre avec les degrés qui expriment les divers états hygrqmétriques de l'air. L'expérience montre, en effet, qu'il n'existe aucune proportionnalité entre les uns et les autres, et la différence est même si marquée sous ce rapport que, quand l'air renferme la moitié de la vapeur qui est nécessaire pour le saturer, l'hygromètre, au lieu de marquer 50% indique le degré 72*.

• Table de relation entre les degrés de Vhygromètre et les états hygrométriques de Vair. — Pour connaître immédiatement l'élat hygrométrique correspondant à chacun des degrés de l'hygromètre, on peut employer la méthode simple et précise indiquée par Gay-Lussac.

On place l'hygromètre sous une cloche renfermant un mélange d'eau et d'acide sulfurique à la température ^, et Ton note le degré qu'il indique, quand l'aiguille du cadran a pris une position fixe. D'un autre côté, on introduit dans le vide du baromètre une petite quantité du même mélange, et on mesure la tension /*que possède sa vapeur à la même température t. Cette tension est nécessairement plus petite que la tension F qui appartient à la vapeur d'eau pure dans la même condition de température t. On cherche la valeur de cette dernière dans les tables de forces élastiques, et on a ainsi les deux termes du rapport -| qui représente l'état hygrométrique de l'air correspondant au degré marqué par l'hygromètre.

En répétant ce mode d'expériences avec dès dissolutions acides plus ou moins concentrées, on arrive à former les différents termes de la table de relation qu'il s'agissait de construire (2).

(1) On observe que ces deux points fixes sont indépendants de la température. L*aiguille revient toujours au 0" dans un air absolument sec, de môme qu'elle retourne toujours au point 100° dans un air absolument humide. Il en faut conclure que, dans l'air saturé, le cheveu absorbe toujours la même quantité d'eau, quelles que soient la température et la densité de la vapeur.

(2) Une table de relation ainïii obtenue n'e^t rigoureusement exacte que pour la tem*

Mode opératoire. — l"* Dégager le petit poids p qui mai&tient le cheveu tendu (1) : celui-ci prend, en quelques minutes, la dimension qui lui est assenée par l'état hygrométrique de Tair. Noter le point du cercle où s'arrête l'aiguille, quand elle a pris sa position définitive. On a ainsi le degré de l'hygromètre;

2" Consulter la table de relation pour savoir à quel état hygrométrique correspond le dpgré de l'hygromètre que l'on a observé. On a ainsi l'état hygrométrique E ;

La connaissance de E entraîne nécessairement celle de /*; car si Ton a E = -^j on a également f = EF.

Inconvénients de V hygromètre de Saussure. — Malgré tout le soin apporté dans les tables de graduation, les hygromètres de Saussure sont rarement comparables entre eux. La provenance du cheveu, la manière dont il a été dégraissé, l'altéralion qu'il éprouve avec le temps, sont autant de circonstances qui influent sur la marche des hygromètres et qui établissent de notables divergences dans leui's indications respectives. De là résulte qu'au lieu d'une seule table de relation, pouvant s'appliquer à tous les hygromètres de Saussure indistinctement, il est nécessaire de construire une table spéciale pour chaque appareil en particulier. C'est afin d'éviter aux physiciens l'obligation de répéter, pour chaque appareil, la série des expériences faites par Gay-Lussac, que M. Regnault a donné une table des tensions de la vs^peur émises, aux températures ordinaires de l'atmosphère, par des solutions d'acide sulfurique dans l'eau en proportions définies (2). Il suffit de les introduire successivement dans la cloche, de noter les indications de l'hygromètre, et de diviser, pour chacune d'elles, la force élastique de la vapeur qu'émet la solution, par la force élastique maximum de la vapeur d'eau pure à la même température.

La complication qu'entraînent ces tables et cette étude prélimi-

pérature t à laquelle les expériences ont été fuites. Il est nécessaire de faire un certain nombre de tables semblables, à des températures diverses, et comprises entre les limites habituelles des variations de température du liou d'observation.

(1) Ce petit poids p, que la figure 122 représente comme suspendu en permanence, ne l'est, en réalité, qu'au moment des expériences. Quand Tappareil est au repos, il se trouve engagé dans un ressort qui Tempêche de presser sur la poulie, et de tendre le cheveu.

(2) Annales de chimie et de physique, 3* série, XV, 179.

HYGROMÈTRE DE DANIELL. 281

naire est un inconvénient grave de Thygromètre de Saussure, dont l'usage, d'ailleurs, est presque abandonné aujourd'hui.

§ â. — Hygromètre de Daniell.

Principe. — Quand un corps se refroidit graduellement dans l'atmosphère, il abaisse la température des couches d'air qui sont en contact avec lui. La vapeur d'eau que ces couches renferment ne diminue, par le fait de leur refr,oidissement, ni de quantité, ni de force élastique (!) : il arrive donc un moment où la saturation a lieu; et si, à partir de ce moment, la température continue à décroître, une portion de la vapeur se précipite sur la surface refroidie, et la couvre d'un dépôt de rosée.

Supposons que la température de l'air, dans les poinls où il n'est pas influencé par le corps qui se refroidit, soit T, et supposons, d'un autre côté, qu'il faille abaisser la température de cet air à i pour que la vapeur devienne saturante, c'est-à-dire pour que le •point de rosée se forme :

Si F représente la force élastique maximum de la vapeur d'eau à T ; si /"représente la force élastique maximum de la vapeur d'eau à t; l'état hygrométrique E de l'air sera donné évidemment par la relation E == y.

En pareil cas, les deux valeurs de f et de F sont données l'une et l'autre par la table des forces élastiques maximum de la vapeur d'eau, et le principe de l'opération consiste à déterminer avec exactitude la température i à laquelle se forme le point de rosée correspondant à/* (2).

(1) En effet, pendant tout le temps que dure le refroidissement, la force élastique de rair refroidi reste nécessairement égale à celle de rair non refroidi, puisque ces deux gaz communiquent librement Tun avec rautre. D*un autre côté, on sait que la force élastique d'un mélange de gaz et de vapeur est toujours égale à la somme de leurs forces élastiques isolées. Et comme l'air conserve une tension constante, puisque l'accroissement qui résulte de sa diminution de volume compense le décroissement qui provient de son abaissement de température, il faut, de toute nécessité, que la tension de la vapeur soit elle-même invariable.

On peut donc dire que, lorsque l'air se refroidit, la tension de la vapeur qu'il contient demeure constante jusqu'au point de saturation; et, à ce point, cette tension est la même qu'aN'ant le refroidissement.

(t) Le principe de l'hygromètre de Daniell est incontestable. Mais sa rigoureuse application çxige que la température t représente, non-seulement la température du .eorps. qui se refroidit, mais aussi celle de la couche d'air qui l'enveloppe.

Description de l*appareil. -r- L'hygromètre de Daniell (fig. 124) se compose d'un tube de verre deux fois recourbé, dont les deux branches sont très-inégales et terminées chacune par une boule. La boule A qui termine la grande branche est en verre bleu ou noir. Sa surface doit être aussi brillante que possible; car c'est sur elle qu'on doit observer le dépôt de rosée. Elle contient une

certaine quantité d'éther dans lequel plonge le thermomètre /, qui doit donner la température de la couche d'air refroidie. L'appareil est, d'ailleurs, complètement purgé d'air, en sorte que l'pther liquide n'ayant à supporter d'autre pression que celle de sa propre vapeur, entre en ébullition et distille , dès que celle-ci est condensée par refroidissement. L'autre boule B est

Fig. 124. — Hygromètre de Daniell.

recouverte d'une gaze ou d'une mousseline. Sur le pied de l'instrument se trouve un second thermomètre T, destiné à donner la température de l'atmosphère non refroidie.

Mode opératoire. — 1*" Refroidir la boule B en versant quelques gouttes d'éther sur la mousseline qui la recouvre. L'éther placé dans l'intérieur de la boule A, supportant une pression de plus en plus faible, s'évapore de plus en plus rapidement, et produit de plus en plus de froid. Le thermomètre qui plonge dans sa masse s'abaisse graduellement.

2° ObseiTcr avec soin la suuface nette et brillante de la boule A ; el, au moment précis où cette surface commence à se ternir par un dépôt de rosée, noter la température indiquée par le thermomètre intérieur. Cette température est celle du point de rosée ou du point de saturation de l'air (1).

S"* Noter la température T indiquée par le thermomètre exté-

(1) Le refroidissement produit par l'évaporation de réthcr, s*opérant de Fintéricur rextérieur, il y a à craindre que la température t indiquée par le thermomètre intérieur soit plus basse que celle de la couche d*air qui a le contact de la boule, et dans laquelle s>sl Tormé le dépAt. Pour corriger cet cfTet, on note, dans une seconde obserr