POROSITÉ DES CORPS

10. Pores r volume réel , volume apparent. On nomme en général pores les intervalles compris entre les atomes, les particules et les divers groupes de particules qui composent les corps. Les premiers sont tout à fait imperceptibles ; quant aux derniers , on peut, dans bien des cas , s'assurer de leur existence. — L'éponge offre l'exemple de pores de diverses grandeurs.

L'espace occupé par la matière propre d'un corps est ce qu'on nomme son volume réel.

L'espace limité par l'enveloppe extérieure d'un corps est son volume apparent.

La différence du volume apparent au volume réel est le volume des pores. Ainsi, plus le volume apparent diminue, plus il se rapproche du volume réel ; c'est ce qui a lieu , par exemple , dans l'éponge, qu'on peut comprimer jusqu'à un dixième, un vingtième de son volume primitif. *

11. Tissus , corps organiques. La porosité est manifeste dans une infinité de corps qui se laissent pénétrer par les fluides : tous les tissus, les étoffes, les cuirs, les bois sont dans ce cas, et c'est sur cette propriété qu'est fondé l'emploi des filtres. — Les bois augmentent de poids et gonflent par l'humidité, ils se retirent sur euxmêmes et diminuent de poids par la sécheresse, ainsi qu'on le voit

dans les planchers, portes et lambris de nos habitations ; c'est pour éviter ces effets , autant que pour préserver les bois de la destruc* tion , qu'on les recouvre de vernis ou de goudrons. — En insérant des coins de bois bien sec , dans une rainure pratiquée autour des blocs de pierres à extraire pour en former les meules de moulins , et en les humectant ensuite , ils produisent par leur gonflement des efforts qui suffisent pour détacher ces blocs des massifs qui les renferment. — Les cordes mouillées augmentent également en diamètre et diminuent en longueur ; de là un moyen non moins puissant , employé par les anciens pour soulever d'énormes fardeaux*

Pierres. Certaines pierres , telles que le grès ou pierre de sable , servent de filtres comme les tissus; toutes augmentent de poids quand on les expose à l'humidité ; sorties fraîchement des carrières elles sont humides, ce qui rend possible la taille même des plus dures, ainsi qu'il arrive, entre autres, pour la pierre à fusil.

Métaux. Les métaux eux-mêmes se laissent pénétrer par les fluides ; c'est ce que prouve l'expérience qui a été faite à Florence, par les académiciens de la Crusca, sur une boule d'or, mince , remplie d'eau, et qui, soumise à une forte pression, laissait suinter le liquide par tous ses pores ; expérience répétée depuis pour d'autres métaux.

12. Preuve générale de la porosité. Cependant il n'en est pas ainsi de tous les corps; le verre , en particulier, paraît être absolument imperméable aux liquides et aux gaz , et c'est ce qui le rend précieux dans une foule de circonstances ; mais , comme il sera bientôt . prouvé que tous les corps indistinctement, soit solides, soit fluides, diminuent de volume par la compression et le refroidissement , il demeure établi que tous aussi ont des pores entre leurs atomes et molécules.

DE LA COMPRE8SIBILITÉ DES CORPS.

13. Définition. Lacompressibilité des corps est la propriété qu'ils ont tous d'être réduits, quand on les comprime , à un moindre volume apparent.

Tissus. Les tissus naturels et ceux des arts , tels que l'éponge , le enir, les bois , les étoffes , qui sont très -poreux , sont aussi les plus compressibles des corps solides ; celte propriété sert à en extraire les liquides qu'ils contiennent. Les étoffes mouillées, le papier sorti

fraîchement de la cuve de fabrication, la betterave réduite en pulpes, abandonnent, sous l'action do la presse, les liquides renfermés dans leurs pores.

Pierres. On sait que les pierres empilées dans les colonnes et les murailles de nos édifices, s'affaissent, se tassent ou se compriment et s'écrasent même sous une charge considérable ; c'est ce que prouve en particulier l'accident survenu aux piliers qui supportent la coupole du Panthéon ou église Sainte-Geneviève , de Paris.

Métaux. Quand on les frappe à coups de marteau, de mouton, de balancier, ils s'écrouissent, ils deviennent plus compacts , leur volume est réduit ; c'est ce qui arrive en particulier dans le battage des monnaies.

Liquides. Ils sont en général beaucoup moins compressibles que les corps solides. — L'eau renfermée dans un canon de bronze de S pouces d'épaisseur (8 cent.), et comprimée fortement au moyen d'un piston, fait éclater la pièce avant que son volume ait diminué de ~. Cette diminution de volume est seulement de ■ l0 J > 8 000 pour chaque augmentation de pression de l kil ,088 par centimètre carré de la surface de la base du piston , et il faut une pression de 1033 kilogr. ou 1000 fois aussi forte, pour que la pièce éclate *.

14. Principe de l'égalité dépression des fluides. Un principe trèsimportant , découvert par Pascal , est celui de la répartition uniforme ou de Y égalité de Impression exercée par les liquides, en tous sens et perpendiculairement aux parois des vases qui les contiennent : ainsi, par exemple, dans l'expérience ci-dessus, la pression du liquide sur chaque centimètre carré de la base du piston, a lieu aussi sur chaque centimètre carré de la surface du fond et des parois cylindriques de la pièce ; ce principe qui sert de fondement à la construction des presses hydrauliques , s'étend d'ailleurs aux fluides aériformes dont il va être question. Il se démontre en pratiquant une ouverture dans une partie quelconque des parois , et la remplissant par un piston ; ce dernier est refoulé avec un effort qui est à celui de l'autre piston , dans le rapport de sa surface en

* Nous verrons plus loin comment la pression peut se mesurer à l'aide des poids ; il ne s'agit ici q ue d'énoncer des faits , des données de l'expérience. Voyez d'ailleurs les numéros suivants.

contact avec le liquide , à celle de la surface pareille du premier piston.

Par exemple , si la surface de la base du premier piston est de 5 centimètres carrés , et la pression qu'il supporte 66 kilog. , tandis que la surface de base de l'autre piston est de 125 centimètres carrés , la pression exercée perpendiculairement à cette dernière sera de m$£± = 1650 kilog.

15. Gaz, Ils sont les plus compressibles de tous les corps. — Quand on refoule de l'air, au moyen d'un piston, dans un tube cylindrique fermé par un bout (pi. I, fi g. 1), par exemple, dans le corps de pompe d'une seringue ou du briquet à air, dit pneumatique, il peut être réduit , par le seul effort de la main , au dixième , au vingtième de son volume primitif; ce volume diminue même à mesure qu'on augmente de plus en plus l'effort ou la pression ; mais il ne peut se réduire à rien en aucune manière , attendu l'inaltéra- ' bilité , Y impénétrabilité des molécules de l'air ou des gaz ; il y a donc une limite nécessaire à la compression. Quand on diminue ou qu'on cesse tout à fait la pression , le piston revient progressivement vers sa position primitive ; et si, le tube étant prolongé convenablement au-dessus du piston, on éloigne ce dernier progressivement du fond, l'air se répand ou s'étend au-dessous , en occupant un espace de plus en plus considérable , sans qu'il paraisse y avoir de limite à cette augmentation de volume, qu'on appelle expansion des gaz, parce qu'en effet ils tendent continuellement à se répandre en tous sens, et à presser également (14) les parois des vases qui les contiennent.

16. Loi de la compression des gaz. Supposons que , dans l'exemple ci-dessus , la pression exercée par l'air sous le piston et par centimètre carré de sa surface , soit de 1 kilogramme quand cet air occupe un certain volume; si ce volume est réduit à moitié par le refoulement du piston, la pression de l'air intérieur sera double ou de 2 kilog.; elle sera triple ou de 3 kilog. si le volume est réduit au tiers , etc. Si ensuite on ramène, par degrés , le piston vers sa position primitive , la pression de l'air diminuera dans le même rapport que le volume augmentera , et reprendra précisément les mêmes valeurs pour les mêmes positions du piston : cette pression se répartissant également dans tous les sens , ou étant la môrae.

pour chaque centimètre carré de surface pressée (14), on peut dire que les volumes occupés successivement par une même quantité d'air sont réciproquement proportionnels à leur force dépression ou de ressort.

Cette loi, découverte par Mariotte à l'aide d'expériences que nous ne pouvons ici faire connaître , s'étend à tous les gaz.