CORPS GAZEUX

Constructions des corps gazeux et phénomènes qui en résullent. Dans les corps gazeux, les molécules sont placées à une distance telle qu’elles ne sont plus en équilibre, et que la force élastique de la chaleur a vaincu l'attraction réciproque des molécules, de sorte qu’elles peuvent se mouvoir les unes autour des autres avec une extrême facilité.

De Pair. L'air est ce fluide dans lequel nous sommes continuellement plongés, et qui est nécessaire à l’existance de tous les animaux terrestres. Sa masse entière,qui enveloppe taute la surface du globe terrestre jusqu’à la hauteur d’environ 16 lieues, porte le nom d’atmosphère. L’atmosphère tourne avec la terre; car autrement, l’air en repos nous ferait éprouver une résistance égale au choc qui aurait lieu si la terre était immobile et si l’atmosphère avec un mouvement égal et opposé ; il y aurait alors un courant d’air continuel dont la vitesse à l’équateur serait d’environ 15190 pieds et 7 pouces par seconde, tandisque dans les ouragans les plus violents qui déracinent les arbres et renversent les édifices, la vitesse du vent n’est que d'environ 147 pieds et 7 pouces par seconde.

La résistance que l’air et les autres gaz, que l’on appelle aussi fluides élastiques, opposent au mouvement, et la faculté qu’ils ont de Je communiquer, sont des preuves incontestables de leur pesenteur. Pour déterminer la pesanteur spécifique de l’air on prend (fig : 28.) un ballon de verre À, d’une capacité connue, garni d'une virole à rabinet B ; on pèse le ballon plain d’air ; ensuite, au moyen de la machine pneumatique que nous expliquerons plus tard, on enlève l'air qu’il

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une pression et une température constantes, parceque la densité des gaz varie avec ces deux éléments. Pour déterminer la pesanteur spécifique d’un gaz, on pèse un ballon, (ig : 29) on enlève l’air qui y est contenu comme dans l’expérience précédente ; on fait RU l’air ensuite à travers un tube de verre plein de chlorure de chaux, afin de le dessécher; on répète plusieurs fois cette opération, pour enlever entièrement l’humidité qui se trouve dans le ballon. AE quoi on pèse le ballon tour-à-tour plein d air, sec et vide, “et LA rence des deux poids donne celui de l’air. Ensuite on fait RS e nouveau, toujours en opérant de la même manière, pour ni js l’intérieur du vase. La différence de poids du ballon pesé vi dr

plein d’air, donne évidemment celui du gaz; maintenant en FA nt poids de ce gaz, contenu dans le ballon par celui de l’air contenu dans le méêmeballon, on aura la pesanteur spécifique du gaz.

Tableau de la densité des principaux gaz.

ri 1,0000 | Gaz Azote, 0,976 Gas Ne 4,428 | hydrogène, 0,068

fluosilicique, 3,5735 | Vapeur d'eau, AE

“ acide carbonique, 1,524 ‘ d’alcoo!, ;

‘ oxigène, 1,1026

L’air est compressible. C’est ce que l’on prouve is DAME une vessie pleine d’air; ce fluide communique dans as i Ris a ts sion qu'il reçoit. On prouve que les gaz comme es liquides, ue muniquent dans tous les sens la pression qu le An a Ha un quelconque de leur surface. AB (fig : 30.) est Je cylin is quel se meut un piston ; #* est un réservoir plein Vi ue avec la partie inférieure du corps de pompe, et ans a pl de La a d’un grand nombre d& petits orifices qui reçoivent Lo à r d contenant un même liquide. Si ensuite vous faites ou re . piston, l’air comprimé établit dans tous les tubes la même différence de rue Pair est renfermé dans un vase ouvert, il conseRse ce ment son volume, parce que Pair extérieur, AE Niue la sienne, possède une force élastique qui ent “ge e à ' ds sé pension, et qui la détruit; mais si le vase Rs UD e hote pa rois fussent capables de résister à la pression de l’air ex ,

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augmentant la capacité du vase, l’air intérieur se délaterait, et occuperait toujours la totalité de l’espace ; en même temps sa force élastique décroîtrait, et le vase serait plus comprimé par l’air extérieur que par l’air intérieur. De sorte que, si une portion de la paroi se trouvait mobile, après la dilatation de Pair intérieur, cette portion serait refoulée vers l’intérieur, avec une force d'autant plus grande, que le fluide intérieur serait plus dilaté. Cette pression, exercée par Pair et les autres gaz sur les parois des vases qui les contiennent, porte le nom de force élastique ou de tension.

La condition d’équilibre pour les gaz est que leurs densités, et parconséquent, que leur force élastique soient les mêmes dans une couche horizontale, et que les fluides les plus denses soient les plus bas, lorsqu’il y a différents gaz. Comme les gaz sont extrêmement compressibles, leur densité doit nécessairement augmenter avec le poids de la masse qui pèse sur eux ; voilà pourquoi, dans j’atmosphère, la densité décroît à partir de la surface de la terre jusqu’au sommet de.la colonne atmosphérique, parce que, à mesure qu’on s'élève, l’air a une moindre masse à supporter.

La pression que l’atmosphère exerce sur nous est très-considérable ; on parvient à la mesurer au moyen d’un instrument nommé baromètre. On prend un tube de verre, (fig: 31.) fermé à une de ses extrémités, on le remplit de mercure, puis on le bouche avec le doigt, et on le renverse dans une cuvette pleine de mercure. Si la colonne de mercure dans le tube a plus de 28 pouces, elle descendra jusqu’à 28 pouces. Si Von prend un tube d’une grande longueur, et qu’au lieu de le remplir de mercure, on le remp'isse d’eau, la colonne se maintient à environ 32 pieds. Si c’est de l’acide sulfurique, le liquide demeure suspendu à une hauteur d’environ 16 pieds. En 1646, Pascal fit une semblable expérience à Rouen: le tube avait 46 pieds de longueur ; il le remplit de vin, et le ferma avec un bouchon ; le tube fut alors relevé à l’aide de cordes et de poulies. L’extrémité du tube qui a ’ait été fermée, étant plongée dans l’eau, et le bouchon étant enlevé, le liquide s’abaissa dans le tube, et il se soutint à ia hauteur d’environ 32 pieds. Quelles que soient la forme, les dimensions ou l’inclinaison des tubes, la hauteur verticale est toujours la même pour un même liquide.

Les liquides s’élèvent d'autant moins qu’ils sont plus denses, et leur élévation est en raison inverse de leur densité. Ainsi le mercure qui est environ treize fois et demie plus pesant que l’air, s’élèvera environ treize fois et demie moins ; car, en multipliant 28 pouces, qui est la hauteur à laquelle s’élève le mercure dans le tube, par 13,56, qui est la pesanteur spécifique du mercure, on aura 32 pieds, qui est en effet la hauteur à laquelle s’élève l’eau par la pression de l’air.

L'expérience a été faite pour la première fois par Toricelli, et l’appareil que nous venons de décrire porte le nom de tube de Toricelli. C’est donc Toricelli qui a inventé le baromètre. Pascal pour prouver plus invinciblement que c’est la pression extérieure de l'air qui fait monter les liquides dans les tubes, fit monter un de ses amis sur le sommet de Puy-le-Dome, avec un tube de Toricelli. Comme la pression de l’air doit être moins grande à mesure qu’on s'élève, le liquide doit baisser dans la même proportion. Il arriva en effet ce que Pascal avait prévu.

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C’est à la pression de l'air qu’est due l'élévation du liquide dans un tube, à l'extrémité duquel on aspire. En aspirant, l'ait intérieur se dilate et devient moins dense ; alors il n’est plus en équilibre avec l’air extérieur, il ne le sera que lorsque le liquide, montant par la pression extérieure de l’atmosphère, l’aura assez comprimé, Pour obtenir un bon baromètre, il faut 10. que le mercure soit très-pur, parce que sa densité s’altère avec sa pureté, et, pour qu’il n’adhère pas aux parois du verre, et qu’il puisse se mouvoir librement ; 20. que l’appareil soit disposé de manière que l’on puisse mesurer, à chaque instant, la hauteur de la colonne intérieure au-dessus du niveau extérieur ; 30, que le tube et le mercure soient privés d’air et d’ean, et que le vide soit parfait au-dessus de la colonne barométrique, parceqne la vapeur d’eau et l'air qui y seraient ou qui s'y rendraient, par leur force élastique, feraient baisser la colonne. Pour cela, on commence par chauffer le tube, et on y introduit du mercure jusqu’au tiers de sa longueur environ. On le fait bouillir, et l’air et la vapeur d’eau dilatée se dégagent facilement ; on continue la même opération jusqu’à

ce que le tube soit plein.

La hauteur moyenne du baromètre, au niveau de la mer, est d’environ 28 pouces; mais elle diminue à mesure qu’on s’élève. Sausure, sur le sommet du Mont-St-Bernard, vit descendre la colonne jusqu’à la hauteur de 21 pouces; et lorsque Mr. Gay-Lusac fut parvenu, dans un ballon, à sa plus haute élévation, la colonne baissa jusqu’à un peu plus de 11 pouces et 3 quarts. Sous la pression de 28 pouces, en eupposant que la base de la co'onne de mercure fût un centimètre carré, son poids 2 onces et 1 dragme, multiplié par 13,568, densité du mercure, donnera 1 livre et 12 onces. En supposant que la surface d’un homme soit d'environ 4 pieds et 11 pouces carrés, on trouvera qu’il supporte un roids de 300 quintaux ordinaires. Cette énorme pression, qui écraserait l’homme, est contrebalancée par les fluides qui sont dans l’intérieur des corps ; de même une simple feuille de papier, qui recouvre un vase, demeure stable, sans se déchirer, parce que l’air intérieur fait équilibre à l’air extérieur.

Les usages du baromètre sont très-multi;liés ; on s’en sert le plus ordinairement pour prévoir les changements qui doivent arriver dans J’atmosphère, et pour mesurer les hauteurs des montagnes. Mais pour ce dernier cas, l’abaissement de la colonne, à mesure que l’on s'élève, suit des lois qui exigent, pour les comprendre, une certaine connaissance de la mécanique.

Sur les hautes montagnes et dans les ascensions aérostatiques, le voyageur se trouvant dans un air plus raréfié, respire avec plus de difficulté ; s’il continue à s’élever, les liquides contenus dans le corps tendent à s'échapper, et même des petites vaines se rompent ; au contraire, si vous rendez l’air très-dense, ce qui arrive lorsque qu’un homine descend au fond de l’eau sous une cloche, il viendra un temps que l’air, qui l’environne, pressera tellement le corps qne les flui es intérieurs ne pouvant plus tenir l’équilibre, s'échapperont, et le sang sortira par tous les organes

‘Loi de Mariotte, Les volumes des gaz sont en raison inverse des pressions qu’ils éprouvent, c’est-à-dire, que le volume d’un gaz de-

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