‹ Notions élémentaires de physique avec planches [microforme]Chapitre 17 sur 41 · AE · texte numérisé non relu

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vient 2, 2, 4 fois plus petit, si la pression, qu’on lui fait éprouver, devient 2, 3, 4 fois plus grande. C’est Mariotte qui, le premier, a trouvé cette loi, et c’est pour cela axelle portele nom de loi de Mariotte ; elle a depuis été confirmée par une multitude d’expériences. Il faut cependant que les gaz que l’on considère soient exempts d’humidité, et que l’on fasse les expériences à la même température, ou que du moins l’on tienne compte des variations de chaleur, puisque leur volume varie avc la température. Pour dessécher le gaz que l’on veut soumettre à l'expérience, on le fait passer à travers un tube qui contient du chlorure de calcium calciné, ou toute autre matière déliquescente.

Aérostats. Les ballons ou aérostats sont des corps qui s’élèvent dans l'air par leur légèreté spécifique. Ce fut Mongolfier qui, en 1782, construisit le premier baïlon ; il était recouvert d’une enveloppe de papier, et rempli d’air dilaté parla chaleur. Mais ce fut Mr. Charles qui fit la première ascension dans !es régions de l’air ; il avait substitué le gaz hydrogène à l’air delaté par la chaleur, pour avoir une force ascensionnelle plus grande, (ce gaz étant environ 13 fois plus léger que lair,) et aussi pour éviter l’inconvenient et les dangers d’un foyer continuel de chaleur ; il avait remplacé l’enveloppe de papier par une enveloppe de taffetas enduite de gomme élastique, afin d’avoir une enveloppe qui ne fût pas altérée par l’humidité de Pair, et qui pût résister à la dilatation du gaz intérieur.

Les ballons, dont on se sert pour s’élever dans l’atmosphère, sont à peu près sphèriques, (fig: 32.). L’enveloppe est formée de faiseaux cousus, qui sont recouverts d’un vernis de gomme élastique ou d’huile de lin lithargirée, Au-dessus du ballon est une soupane à ressort, que Pon ouvre au moyen d’une corde qui traverse le ballon ; le ballon est recouvert d’un filet, dont les fils se réunissent par groupes à son équateur, et descendent pour soutenir une nacelle en osier. On ne doit jamais fermer le ballon; on le laisse ouvert à sa partie inférieure ; on ne le gonfle jamais entièrement, parceque la dilatation du gaz intérieur, quand il arriverait dans les hautes régions de Pair, le briserait infailliblement. Quand on veut monter, on jette du sable dont on a chargé la nacelle, et quand on veut descendre on ouvre la soupape. La nacelle est garnie d’une ancre attachée à une corde. Celui, qui jusqu'à nos jours s’est élevé le plus haut dans l’atmosphère, est Mr. Gay-Lusac. Il monta à la hauteur de 24000 pieds environ.

Machine pneumatique. La machine pneumatique est destinée à faire le vide ; elle se compose de deux corps de pompe (fig : 33 et 34.): les tiges des pistons sont garnies de deux crémaillères qui se meuvent au moyen d’une roue dentée, et cette dernière est mue par un levier AB. Les soupapes d’aspération sont fermées par des cônes garnis de cuir qui descendent dans des cavités de même forme; ces soupapes sont fixées à des tiges qui passent à frottement dur à travers les pistons, Les pistons, en s’élevant, entrainent les soupapes à une petite hauteur, et les replacent en s’abaissant, Quant aux soupapes des pistons, elles sont également coniques, et retenues par un ressort er spirale, Les deux corps de pompe communiquent ensemble, par un même canal, avec un orifice o, percé au centre d’un plateau de verre dépoli ;

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c’est sur ce plateau que l’on pose les cloches qui servent de réservoir ; leurs bords bien dressés et enduits de suif, s’appliquent exactement sur le ploteau. L’extrémité du canal, qui se termine par l’orifice 0, est taraudée ; c’est sur cette vis que l’on adopte les ballons à robinets, d’où l’on veut enlever l’air. Le canal intérieur communique avec une cloche PQ, renfermant un baromètre tronqué. Enfin, deux robinets sont destinés, le premier, à laisser entrer l’air dans l’appareil, et à intercepter ou à établir la communication entre le réservoir et les corps de pompe, et le second, à faire communiquer la cloche PQ avec le grand réservoir. La clef du robinet R est percée d’un canal qui la traverse perpendiculairement, et d’un canal yz qui vient s’ouvrir dans l’air sur le bout de la clef. L’ouverture y de ce canal est fermée par un bouchon. Quand la machine doit tenir le vide, on tourne l'ouverture latérale y vers les corps de pompe, et pour rendre l’air, on la tourne vers la cloche, et on enlève le bouchon.

Les soupapes d’aspiration sont coniques, afin qu’elles puissent se fermer plus exactement ; elles sont soulevées par les pistons, afin que la communication du réservoir avec les corps de pompe puisse s’établir, quelle que soit la force élastique de l’air renfermé dans le premier. Le robinet R remplit deux fonctions différentes ; la dernière est nécessaire pour conserver le vide, car c’est principalement par les corps de pompe que l’appareil peut prendre. Cependant avec les meilleurs machines on n’obtient jamais un vide parfait. Lorsque l’on fait le vide sous une cloche posée sur le plateau de la machine pneumatique, elle y adhère avec une force telle que, si les parois de la cloche n’étaient pas suffisament épaisses, elle serait brisée. Cette adhérence est causée par la pression de l’air extérieur, qui n’est plus équilibré par l’air in= térieur, puisqu’il n’y en a plus.

Machine de compression. La machine de compression est formée d’un vase de verre C, (fig : 35.) très-épais et d’une forme quelconque, qui sert a recevoir les gaz que l’on veut comprimer. Le vase est recouvert à sa partie supérieure par une forte pièce de bois DD, qui se serre au moyen d’une vis, et il communique à sa partie inférieure avec une pompe foulante, par le moyen d’un canal gh, à l'extrémité duquel elle est visée. Lorsqu’on fera descendre le piston, l’air du corps de pompe se condensera, la soupape d’aspiration # du piston se fermera, tandisque la soupape "” s’ouvrira, et l’air du corps de pompe pénétrera dans le réservoir. Il est clair qu’à chaque coup de piston, on introduira dans le ballon le même volume v’air, et que si la résistance du vase est suffisante, on pourra augmenter indéfiniment la densité et la force élastique de l’air qu’il contient.

Pompes. On distingue trois espèces de pompes, les pompes aspirantes, les pompes foulantes, et les pompes aspirantes et foulantes.

La pompe aspirante, (fig: 36.) se compose d’un tuyau vertical d'aspiration BC, dont extrémité inférieure plonge dans le liquide ; d’un piston P, et de deux soupapes m et n qui s'ouvrent de bas en haut. La soupape inférieure, que l’on appelle soupape d’aspiration, est toujours placée à l’endroit où se joignent le corps de pompe et le tuyau d'aspiration, et la soupape supérieure est située au-dessus du piston. Lorsqu’on baisse le piston, l’air, comprimé entre le piston et

la soupape n, lève la soupape m, et s'échappe ans l’atmosphère. Ensuite on élève le piston, la soupape m se ferme, et l'air contenu dans le tuyau d’aspiration, n’étant plus équilibré par celui du corps de pompe, soulève la soupape n pour passer dans le corps de pompe, et de là dans l'atmosphère, quand on rebaisse le piston. À mesure que l’on donne des coups de piston, l’air se raréfie de plus en plus dans le tuyau d’aspiration et dans le corps de pompe, et le fluide intérieur ne fesant plus équilibre à la pression de Pair extérieur, il est évident que le liquide doit monter. Mais la pompe aspirante ne doit jamais avoir plus de 32 pieds au-dessus du niveau du liquide, puisque c’est la pression moyenne de latmosphère ; ordinairement on ne lui donne que 28 à 29 pieds de hauteur, parce qu’on ne peut jamais obtenir un vide parfait dans lappareil.

Dans la pompe foulante, le piston ne renferme pas de soupape, et sa partie inférieure plonge dans le liquide ; le tuyau d’aspiration fait partie du corps de pompe, et il se termine par une plaque de métal percée d’un grand nombre de petits trous. Un tuyau latéral, que l'on appelle tuyau d’aspiration ; prend origine à l'extrémité inférieure de la course du piston. Ce tuyau est muni d’une soupape d qui permet au liquide de monter quand le piston le presse, mais qui se referme et l'empêche de descendre quand le piston monte. Lorsque le piston monte, leliquide par la pression de l’atmosphère, monte avec lui ; mais quand il baisse, le liquide est refoulé dans le tuyau d’ascension, en partie, eten partie par les petits trous de la plaque métallique. Îl est clair, qu’au moyen de cette pompe, on peut élever l’eau indéfiniment, pourvu qu’on applique au piston une foice suffisante ; car plus la co- Jonne d’eau est élevée dan: le tube d’ascension, plus il faut appliquer au piston de force pour vaincre sa pression.

Dans la pompe aspirante et foulante le piston est sans soupape, et il y a un tuyau d’ascension, comme dans la pompe foulante ; mais elle diffère de cette dernière en ce celle a un tuyau et une soupape d’aspiration comme la pompe aspirante. Lorsqu'on élève le piston, l'air se dilate dans le corps de pompe, alors la soupape d’aspiration se lève pour donner passage au liquide ; lorsqu'on descend le piston, cette soupape se referme, et le liquide est frcé de refouler dans le tuyau d'aspiration, où, comme dans la pompe foulante, on peut l’élever indéfiniment.

Siphon. Le siphon (fig: 37.) est un tube d’une substance quelconque, recourbé de manière qu’une des branches soit un peu plus longue que l’autre, et destiné à transvider les liquides des vases dans d’autres. La branche la plus courte doit toujours être plongée dans le liquide que l'on veut extraire. Pour produire l’écoulement dans le siphon, on aspire à l’extrémité extérieure; mais il faut prendre garde que ie liquide ne monte à la gorge. Voici la raison pour laquelle l'écoulement est constant quand on l’a produit une fois. L’atmosphère presse la sur’ace du liquide et le fait monter dans le tube ; mais l’atmosphère produit une pression égale à l’autre extremité du tube, qui empêche le liquide de redescendre ; les deux pressions atmosphériques se feront donc équilibre. Maintenant, si vous remplissez le siphon, la colonne extérieure étant plus longue, le liquide ten-

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dra a en sortir avec une force égale à la différence des deux colonnes, cette différence étant toute la pression pour déranger l’équilibre entre les deux atmosphères ; l’équilib:e étant rompu, le liquide coule facilement jusqu’au moment ou il est de niveau dans le vase avec l’extrémité extérieure du siphon. |

Emploi des gaz comme moteurs. Les machines qui sont mues par le vent sont de deux espèces; lo. celles qui reçoivent un mouvement de translation rectitique, telles sont les voiles des navires ; 20. celles qui ne changent pas de lieu et qui reçoivent du vent un mouvement alternatif de rotation ; tels sont les moulins à vent. Maiï:, comme la puissance motrice qui met ces derniers en mouvement, n’est jamais régulière, et qu’elle devient souvent nulle, comme dans un temps de calme, on ne les emploie que dans les lieux où il ne peut pas y avoir de moulins à eau.

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