SECTION VII
Les métaux sont des corps simples, électro-positifs, trèsbrillants, susceptibles de prendre un beau poli et un éclat très-vif; ils sont bons conducteurs du calorique et du fluide électrique ; ils sont plus pesants que l'eau, à l'exception du potassium et du sodium, qui sont plus légers; ils sont susceptibles do se combiner avec l'oxygène pour former des oxydes et quelques-uns des acides. Le nombre des métaux connus jusqu'à présent se porte à 49; co sont : L'iridium.
Le lanthane.
Le lithium.
L'antimoine, L'arsenic.
L'argent.
L'aluminium.
Le bariu m.
Le bismuth.
Le cadmium.
Le cérium.
Le chrome.
Le cobalt.
Le cuivre.
Le calcium.
Le didymium.
L'erbium.
L'étain.
Le fer. f Le glucinîuin.
L'ilmenium.
Le magnésium. Le manganèse.
Le mercure.
Le molybdène.
Le nickel.
Le niobium.
L'osmium, l.'or.
Le plomb.
Le platine.
Le palladium.
Le potassium.
Le rhodium.
Le ruthénium.
Le silicium.
Le sodium. Le tellure.
Le strontium. Le titane.
Le sélénium. L'urane.
Le tantale. Le vanadium.
Le tcrbiiim. L'yttrium.
Le thorium. Le zinc.
Le tungstène. Le zircouium.
L'union des métaux, par la fusion, porte le nom (['alliage, à moins que ce ne soit avec le mercure. Dans ce cas, cette combinaison reçoit celui A'amalgame.
expérience. — Effets curieux d'un amalgame de potassium et de mercure.
Placez un globule de mercure de la grosseur d'un pois sur une feuille de papier, et approchez-en un semblable globule de potassium; dés qu'Ile seront en contact, il se dégagera du calorique, l'amalgame aura lieu et sera en un moment solidifié. Si vous jetez cet amalgame dans une soucoupe contenant de l'eau, le phénomène suivant a lieu : le potassium, en abandonnant le mercure, qui va au fond de l'eau, se portii, à raison de la grande affinité qu'il a pour l'oxygène, sur ce liquide, le décompose, passe à l'état de deutoxyde, tandis que l'hydrogène, devenu libre, se dégage avec une sorte de sifflement. Si l'on plonge dans cette eau un papier de tournesol rougi par un acide, il reprend sa couleur bleue , aussitôt, ce qui indique la présence de la potasse dans la liqueur.
expérience. — Amalgame pour les coussins électriques , pour vernir les figures de plâtre et argenter les globes de verre.
Pour les coussins électriques. — Faites fondre quatre parties de zinc et deux d'étain, et versez-les dans un creuset froid dans lequel vous en aurez mis cinq de mercure.
Pour vernir les figures de plâtre. — Faites fondre daoo un creuset parties égales d'étain, de bismuth et de mercure, en ne mettant ce dernier métal que lorsque les deux autres seront en fusion, et remuez bien l'alliage. Quand on Veut s'en servir, on le réduit en poudre et on le mêle avec des blancs d'œufs.
Pour argenter les qlobes de verre. — Faites fondre ensemble, dans une cuillère de fer, deux parties de mercure et une de bismuth, d'étain et de plomb , et remuez fortement. Quand on veut étamer un globe de verre, on le fait
hien sécher et on y introduit cet alliage, que l'on agîie en divers seus jusqu'à ce que toute la surface interne en soit recouverte.
expérience. — .Végétations métalliques propres à former un tableau.
Mettez sur une plaque de verre un peu de limaille de cuivre et de fer, en les plaçant à quelque distance les unes des antres , et vursez sur chacune quelques gouttes de nitrate d'argent, il en résultera une précipitation métallique régulière. Réunissez alors ces précipitations au moyen d'une baguette de bois , en leur donnant la dispositien que l'on désire, et, pour faciliter cette réunion, exposez le dessous de cette plaque à !a flamme d'une bougie, qui opère l'ôvaporation du liquide, noircit la surface du verre, tandis que la couleur de la végétation de l'argent forme sur ce fond noir un joli tableau.
expérience. — Végétation mercurielle.
Ce procédé consiste à faire évaporer une dissolution de mercure jusqu'à ce que la plus grande partie de ce métal se soit précipitée en pondre blanche ; enlevez le vase du feu, et, après y avoir ajouté du mercure, agitez bien la fiole eu l'inclinant de tous cûtés, afin que cette poudre blanche ne reste point tout au fond. Cela fait, bouchez ou couvrez simplement *cette fiole avec du papier, et laissez-la dans un lieu froid pendant environ deu<c mois ; au bout de ce temps, on trouve une fort jolie végétation. Tantôt ce sont des espèces d'arbrisseaux blancs et verts; d'autre fois ils sont blancs, et olTreni a. leurs sommités des petits boulons, et même des renflements imitant des fruits qui sont très-brillants : il doivent cet éclat au mercure non oxydé.
expérience. — Végétation de l'or et de l'argent. Amalgamez 61 grammes d'argent ou d'or fin avec 611 grammes de mercure ; broyez et lavez cinq à six fois cet amalgame dans de l'eau pure, faites-le sécher et distillez-le dans une cornue de verre, sur un bain de sable, aune température si peu élevée que . cette distillation dure environ deux jours ; après ce temps, poussez le feu de manière à vaporiser le restant du mercure. L'appareil étant refroidi, on trouvera dans la cornue une masse surmontée -^de petits arbrisseaux d'or ou d'argent de différentes hauteurs, et affectant des formes différentes : on les sépare de la> masse, et, après les avoir fait rougir au feu, on les conserve.
DEUXIÈME ÎAUTIE.
expérience. — Caméléon minéral.
Nous devons à Scheele un composé connu sous le nom di caméléon minéral, que l'on, prépare en prenant trois partie: 'de nitrate de potasse et une de dcutoxyde de manganèse; le tout en pondre très-fine, les mêlant et les exposant à gne chaleur rouge pendant un bon quart-d'heure dans un creuset ouvert.: Le composé obtenu offre les phénomènes suivants :
Effet du caméléon minerai. — Mettez dans deux verre! quelques centigrammes de cette préparation en faisant en sorte que la donc soit moindre dans l'un des deux; versez ensuite de l'eau froide dans l'un des deux verres, et vous observerez les effets suivants : la liqueur deviendra d'aborc verte, et passera rapidement au pourpre, et insensiblemeu au rouge,
En versant de l'eau chaude dans l'autre, l'on obtient uni couleur violette qui prendra aussitôt celle cramoisi. La couleur sera d'autant plus intense que l'on aura opéré sur m» plus grande quantité d'oxyde; ainsi :
1° 53 centigrammes dans un demi-litre d'eau froide donnant une belle couleur verte qui passe rapidement au pourpre foncé et au rouge ;
2° Si vous n'employez qu'un peu do caméléon pour 123 grammes d'eau, la couleur sera d'un vert foncé ; par une plus grande quantité de liquide, elle deviendra lose et se décolorera au bout de quelques heures, en donnant un précipité jaunâtre;
3° L'acide nitrique convertit ces couleurs verte et pourpra en rouge;
4° Lorsque le passage do la couleur verte à la couleur rouge a lieu lentement, il est facile de distinguer les autres couleurs que la liqueur prend successivement dans l'ordre suivant : verte, bleue, violette, iudigo, pourpre et rouge ;
5° L'eau froide ajoutée au caméléon détermine ces changements de couleurs; il en est de même de l'acide carbonique, du carbonate de potasse, du sous-carbonate d'ammoniaqui et de l'eau chaude, dont les effets sont beaucoup plus marqué ..que ceux de l'eau froide.
L'explication des réactions qui s'opèrent a fixé l'attentioi de MM. Ohevreul, Chevillot et Edwards; les bornes de et ouvrage ne nous permettent pas de retracer les théories qu'8 en ont données. Nous nous bornerons à dire que cette, ma tiôre colorante parait reconnaître pour cause divers degré d'oxydation du manganèse et son union avec la potasse, d
DBS MÉTAUX. 253
manière que, suivant MM. Chevillot et Edwards, dans les combinaisons où U entre le moins de manganèse et le plus de potasse, la couleur est verte, et exige le plus de temps pour acquérir les autres nuances, tandis que, plus les proportions de l'oxyde de manganèse augmentent, plus la couleur verte est intense, et plus vite elle acquiert successivement les autres.
expérience. — Métal qui projette du feu en le limant
Mettez peu à peu deux parties de limaille de fer dans une d'antimoine en fusion; remuez afin de faciliter leur alliage et laissez refroidir. Si vous limez ce nouveau métal avec une grosse lime et que vous le pressiez fortement, il s'en dégage des étincelles scintillantes qui répandent une lumière blanche, ainsi que des étincelles rouges non scintillantes.
Dans cette expérience, on a deux métaux, l'un (l'antimoine) qui est très-cassant et se fond à une élévation de température peu élevée; l'autre (le fer} qui communique au premier assez de dureté pour qu'il faille un choc violent pour l'entamer. Or, dans ce cas, la lime fait sur cet alliage le même effet que le briquet sur l'acier, et, comme l'antimoine est très-fusible et très-combustible, la somme du calorique dégagé est suffisante pour l'enflammer.
Nous ne sommes pas éloignés de croire que les particules qui donnent une flamme blanche sont celles qui ont été produites lorsque le frottement de la lime a été plus fort, et le rouge quand H a été plus faible.
Combustion curieuse du sine. '
Sementini a découvert dans le zinc une propriété curieuse. Lorsque ce métal est fondu à une chaleur rouge, si l'on retire le creuset du feu, sa combustion continue aussi longtemps qu'il reste quelque portion de métal, pourvu qu'on l'agite continuellement et qu'on enlève l'oxygène à mesure qu'il se forme. Il est curieux de voir, quand ou agit sur de grandes masses, cette combustion se continuer pendant longtemps sans addition d'aucune chaleur que celle qui est développée par le métal lui-même. L'oxyde gris qu'on obtient a des propriétés différentes de l'oxyde ordinaire. Ainsi, son poids
pé ifiqueest lus grand; il n'absorbe plus l'acide carbonique de l'atmosphère, etc.
expérience, —s Volcan microchimique.
Mêlez ensemble deux partiesde nitrate de zinc et une partie de sous-acétate de cobalt; introduisez ce çélaage dans Physique amusante. 22
254 DETJXIÈMÏ PARTIE.
un matras a eol court, ou dans une cuiller de platine, exposez-le à la flamme de l'esprit-de-vin, aussitôt il se forn prend une couleur rose, ensuite pourpre, puis bleue, s'ei flamme, détonne et projette une matière verte et sèch roulée comme des feuilles de thé ; c'est ce qu'on nomme ve de Rinnam.
récréation 113. — Faire mager les aiguilles sur l'eau.
Posez légèrement de petites aiguilles à coudre sur la su face d'un verre plein d'eau, elles snrnagerontce fluide. Si l'e fait cette expérience avec deux, aiguilles et qu'on les ■■ met dans une direction oblique, et à une distance de 6 a 7mill mètres celle dont l'extrémité se tourne vis-a-vis le milu de l'autre s'en approche avec rapidité, la touche, fait l mouvement de rotation autour du point de contact, et, lor qu'elle" se sontunics parallèlement, elles glissentl'une conti l'autre jusqu'à ce que les deux extrémités de la plus cour soient dépassées parles deux de la plus longue.
La plupart des physiciens pensent que les aiguilles ne su nagent l'eau que parce qu'elles se mouillent difficilement ■ parce qu'ils croient que le volume de la dépression, joint celui du corps, finit par rendre le poids spécifique de lei ensemble moins fort que celui du volume de liquide dèplac Ce qu'il y a de certain, c'est que cette expérience ne reiiss qu'avec des aiguilles bien sèches; pour peu qu'elles soici mouillées elles tombent aussitôt au fond du vase. Quant a rapprochement des aiguilles, il doit être attribué à l'Uifluenc de pressions extérieures.
expérience. — Rupture des barres de fer en hiver sans le toucher.
Dans les groshivers, lors des fortes gelées, on voit quelque fois les barres de fer des grilles se rompre tout-a-coup. 0: doit en attribuer la cause au retrait qu'elles prennent. Ei effet si on les a placées en été pendant les fortes chaleurs, t «uVn ait eu soin de les assujettir très-solidement dans le murailles par les deux extrémités, il en résulte que, se cor, tractant par le froid, et les murailles ne cédant point a 1 ef fort que les molécules métalliques font pour se rapprocher ces molécules réagissent sur elles et finissent par se désunir
Par un effet contraire, lorsque cea mêmes barres ont éti placées pendant les grands froids, elles se dilatent lors de: grandes chaleurs et se courbent.
Pour éviter ces inconvénients, on ne doit bien sceller qu'uni extrémité ^ laisser un peu de jeu à l'autre.
des wtwm.
TABLEAU DES DEGRÉS DE TEMPÉRATURE AUXQUELS FONDENT LES DIFFÉRENTS MÉTAUX.
Thermomètre
centigrade.
Pjrométre de Wtdffriood,
Mercure. .
Potassium.
Sodium. . .
Arsenic. .
indét.
Cobalt
Sélénium. .
Bismuth. .
Plomb. . .
Tellure . . .
Palladium, molybdène. . .
Zinc. . . .
Barium. . .
Antimoine.
expérience. — Combustion desmètaux dans l'oxygène.
1° Si l'on introduit un peu de potassium sous une cloche pleine de gaz oxygène, et qu'on le chauffe au moyen d'une lentille, un peu au-dessous delà chaleur rouge, il s'enflamme, brille avec une vive lumière et se convertit en oxyde de potassium ou potasse.
1° Le sodium, chauffé dans une cuiller de fer et plongé dans ce gaz, y éprouve les mêmes effets.
3» Mettez dans une cuiller de platine un fragment de zinc ou d'arsenic, à côté duquel vous placerez uû morceau do phosphore allumé; plongez ensuite la cuiller dans une cloche remplie de f*iz oxygène, la combustion se communiquera aussitôt au métal, qui brûlera avec une vive lumière- Si l'on a opéré 'sur du zinc, on a pour résultat un oxyde de zinc; si l'on a opéré sur de l'arsenic, l'on obtient de l'acide arsenique.
4° Si Ton fait chauffer des grenailles d'étain tt qu'on les plonge dans un ballon plein de gaz oxygène, ce métal brûlera avec une flamme blanche en laissant dégager beaucoup de lumière, et passera à l'état de deutoxyde.
expérience. — Combustion brillante du platine par la vapeur du camphre.
Placez dans une capsule des fragments de camphre, et mettez au-dessus un (il de platine chaud, il éprouvera soudain une combustion très brillante, avec émission de lumière par intervalles; Gelte combustion continuera tant qu'il y aura du camphre dans la capsule.
expérience. — Combustisn du potassium et du sodium par la compression.
Comprimez, avec la pointe d'un couteau, uo morceau de
Shosphore et un globule de potassium ou de sodium, et vous éterminerez une vive combustion aux dépens de l'oxygène de l'air. Le nouveau produit sera un phosphate de potasse ou de soude, suivant que vous aurez employé le potassium ou le sodium.
expérience. — Sur les effets de quelques combinaisons ou alliages métalliques.
Cuivre et soufre. — Faites fondre 30grammes du premier avec 11 grammes du dernier, il y aura explosion ; le cuivre prendra une couleur rouge de feu; si l'on retire le creuset, l'on voit ce contenu briller d'une belle lumière qu'il conserve longtemps.
Platine et étain. — Parties égales en volume, fondues ensemble et retirées du feu, produisent également, longtemps après, une belle lumière. Il en est de même du platine et de l'antimoine.
Platine et sine. — Ces deux métaux, exposés à une température très-élevée, font explosion en se combinant, et donnent lieu à une combustion très-brillante.
Soufre et potassium. — Si l'on chauffe dans un creuset du soufre avec du potassium, Ils donnent lieu à une violente explosion et à la formation d'un sulfure de potasse.
expérience. — Effet curieux du potassium sur le nitrate de baryte.
Si l'on fait chauffer un globule de ce métal avec du nitrate de baryte, la décomposition et l'inflammation sont telles qu'il arrive le plus souvent que le mélange est projeté hors du tube, et que celui-ci est brisé.
On obtient, à peu de chose près, le même résultat en substituant au nitrate de baryte le chlorate de potasse.
expérience. — Action du potassium sur divers oxydes
Le potassium, chauffé avec les oxydes métalliques, produit les effets suivants :
Avec l'oxyde volatil d'antimoine. . Inflaramationmoinsvivc.
mék
— d'argent. . . .
— blanc d'arsenic .
très-vive, vive.
Avec l'oxyde d'antimoine (peroxyde)
Inflammation vive.
très-vive.
— — noir de cobalt. . . .
vive.
— — deeuivrejauneetbrun.
vive.
— — d'étain (potée) ....
faible.
— — de fer rouge. . . .
très-faible.
— — de manganèse. . . .
vive.
très-vive.
— — de nickel
faible.
Avec l'arséniate de cobalt. . . .
vive.
— le chromate de plomb. . . .
très-vivo
expérience. — Faire sauter un pain en cuisant dans un four.
Au moment d'enfourner le pain, placez dans la pâte une coquille de noix remplie d'un mélange de mercure, de soufre vif et de salpêtre,' et rccouvrez-le de manière à ce qu'il ne puisse pas en sortir: dès que le pain commencera fi se cuire, on le verra sauter dans te four. C'est par le moyen du mercure placé dans un pot ou l'on fait cuire des pois, qu'on les fait sauter bors du vase aussitôt que l'eau entre en ébullition; il en est de même des pommes que l'on fait sauter sur une table en les faisant cuire, après avoir introduit du mercure au centre. Il est probable que les effets sont dus à la dilatation et à la gazéification de ce métal.
expérience. — Faire acquérir à un globule d'or, de la grosseur d'une épingle, une longueur d'environ 15 kilomètres 59 (4 tient s).
Prenez un lingot d'argent pesant J.9 grammes, dorez-le avec un morceau d'or comme la tète d'une épingle ordinaire, passez-le à la filière et tirez-le en un fil très-fin et aplati qui aura 6,000 mètres environ de longueur sur 1/4 de millimètre de large. Ce fil étant doré sur ses deux faces, il est évident qu'en les supposant placées au bout l'une de l'autre, leur longueur sera alors double, c'est-à-dire égale à 12,000 mètres. Mais, comme ce fil est susceptible d'être divisé en quatre sur sa largeur, il en résulte qu'il doit y avoir 768 millions de parties visibles dans ces cinq centigrades d'or. Dans ce calcul, nous n'avons fait aucune mention des faces latérales, qui étant dorées, donnent 12,000 mètres de longueur, dont chacun est susceptible d'être dnisé en seize, ce qui produit 192 millions de particules visibles, qui, ajoutées aux précé-
258 DEUXIÈME P1KTIE.
dentés, donnent pour total 960 millions de parties dorées que l'œil peut distinguer.
expérience. — Couleur bleue qui disparattpar défaut d'air, et qui reparait en débouchant le flacon.
Prenez 30 grammes d'ammoniaque; exposez ce liquide à l'air dans un Terre pendant environ un quart-d'heure ; introduisez-le ensuite dans un flacon avec 1 gram. 3/10 de limaille de cuivre rouge, et yous verrez la liqueur prendre peu à peu une belle couleur bleue ; décantez alors dans un autre flacon, afin de séparer cette liqueur du cuivre, et bouchez-le bien. S: on examine au bout de quelques jours, on trouvera que cette couleur a totalement disparu ; mais, si l'on tient le flacon débouché un moment, et qu'on le ferme ensuite, la couleur bleue reparait a la surface de la liqueur, et successivement dans les autres couches, en acquérant la même intensité qu'elle avait auparavant. Au bout de quelques jours, elle se décolore de nouveau, et on peut lui rendre sa couleur par le môme moyen. On peut répéter cette expérience, avec la môme liqueur, un grand nombre de fois. Lorsqu'on fait cette première opération, il faut avoir soin que l'alcali volatil n'ait pas trop dissous l'oxyde de cuivre ; car, s'il était trop coloré, cette intensité de couleur ne pourrait pas disparaître par le défaut d'air.
Moyen de donner aux métaux les couleurs du prisme.
Ces moyens, dus à M. Laluel-Puissant, qui a obtenu un brevet d'invention, consistent à décomposer la lumière à l'aide des lignes parallèles que l'on tire sur la surface du métal que l'on veut décorer. Plus ces lignes sont fines et rapprochées , mieux l'effet est rendu. 11 trace sur une surface d'acier poli et dur, ou sur tout autre métal, de 500 à 10,000 de ces lignes, dans un espace, de 2.7 millimètres soit avec un diamant, soit avec une pointe très-dure. Ces mêmes lignes, ainsi tracées sur l'acier dur et poli, peuvent se transmettre, par pression, a d'autres substances métalliques, sur lesquelles' elles produisent les mômes couleurs prismatiques.
On parvient de cotte manière à orner les métaux et à les présenter sous divers aspects, suivant l'intelligence de l'ouvrier.
DE l'air atmosphérique.
SECTION YIIJ.
DE L'AIR ATMOSPHÉRIQUE
Atmosphère. — Tel est le nom consacré à cette masse gazeuse formée de tous les corps susceptibles de rester à l'état de gaz au degré de température et de pression sous lequel nous vivons, tandis qu'on a donné celui d'air atmosphérique au fluide élastique qui, abstraction faite de toutes les exhalaisons, les vapeurs, etc., qu'il contient, enveloppe de toutes parts le globe terrestre, s'élève à une hauteur inconnue, pénètre dans les abîmes les plus profonds, fait partie de tous les corps et adhère à leur surface. Les anciens philosophes, tels qu'Aristote', Empedocle, etc., le regardaient , comme un élément. Les chimistes modernes ont irouvé qu'il était composé de deux gaz connus sous les noms de gaz oxygène ou air vital, et d'azote ou privatif delà vie.
Le premier entre dans ce mélange pour 0,21; il est le seul propre à la combustion et a la respiration : le second, pour 0,79; il est impropre à l'une et a l'autre. L'air est ■ doué d un grand nombre de propriétés physiques.
Pesanteur de l'atmosphère. — L'épaisseur de la couche d'air atmosphérique qui environne la terre ne saurait être exactement déterminée, puisque sa densité varie suivant son élévation. On l'évalue cependant de 58 kilomètres, 47 à 66 kilomètres 26 (1) : le poids de cette couche d'air équivaut à celui d'une colonne d'eau de 10 mètres 35 centimètres, ou d'une de mercure de 758 millimètres. Or, comme le poids de 34 décimètres d'eau est égal à 34 kilogrammes, on n'a qu'à multiplier 34 par 10 mètres 35 centimètres, et on obtiendra 351 kilog. 90 pour le poids d'une colcwine d'eau de 3 mètres 27 décimètres carrés.En multipliant ensuite la surface de la terre, évaluée à 1,901,785,840,000,000 mètres carrés par 351,90, on aura pour produit 5,792,384,370,960,000,000 kilog., qui est la valeur approchante du poids avec lequel l'air comprime la masse des corps terrestres. Il est aisé de voir que nous serions écrasés par un tel poids, si les couches latérales et inférieures ne jouissaient pas d'une égale pression, qui sert d'équilibre à la supérieure, comme 1 eau
[■) Il stl ln>po»lWe de déterminer lu hument nbeolnede l'otinoiphire, puisque la deniluS de l'air d'Uni en raison loterie de >■ niatie, il doit en reinlur qu'à l'eiirninlit des région) supérieure! l'air doit ttoe raréné à l'infini al occuper par conleqnent un
de mer, des fleuves et des rivières nous en offre un exemple. Nous donnerons plusieurs preuves de la force compressive de l'air.
Etendue limitée de l'atmosphère.
M. Graliam pense qu'il n'est pas nécessaire de supposer, avec H. Wollaston, que l'atmosphère cesse là où la molécule gazeuse contre- balance, par son poids, la répulsion des molécules inférieures. Il croit que la limile.de l'atmosphère est déterminée par le froid. L'air passe alors de l'état gazeux à l'état solide, et voilà la cause des aurores boréales; en effet, l'air, par cette condensation, dégage de la lumière; aux régions polaires, l'atmosphère est plus froide et moins élevée que partout ailleurs, et les molécules de l'air voisin s'y précipitent et s'y condensent en produisant ces jets de ' lumière boréale.
Pression que l'air exerce sur notre corps.
Nous avons déjà dit que la pression de l'atmosphère sur les corps terrestres était égale à une colonne d'eau do 10 mètres et demi de hauteur, ou bien d'une colonne de mercure de 760 millimètres. D'après ce fait, constaté par des expériences nombreuses, une semblable pression a lieu sur notre corps de toutes parts ; la moyenne de cette pression est évaluée à environ 10,325 kilogrammes. C'est à ce sujet que le célèbre Haùy a dit avec autant d'esprit que de raison : voilà le poids dont étaient chargés les anciens philosophes qui niaient la pesanteur de l'air.
Il paraîtrait, au premier coup-d'œil, que notre corps devrait être écrasé sous un poids si énorme, et cependant nous n'en éprouvons aucun effet. Gela doit être ainsi; les couches supérieures, inférieures et latérales, se faisant équilibre, se supportent mutuellement, comme la couche d'eau dans les rivières où l'on peut plonger et avoir Bur soi une colonne d'eau d'uu grand nombre de décimètres, sans en éprouver le poids.
Corrections à faire au poids des corps.
Quand on veut connaître le poids des corps, on les pèse dans l'air ; mais il est bien démontré qu'on obtient pas ainsi leur poids absolu. Nous en avons démontré la cause en parlant de la manière de constater leur poids spécifique. Pour corriger l'erreur, il faut ajouter, au poids du corps trouvé, celui d'un volume d'air égal à celui de ce même corps.
de l'air atmosphérique.
Ce qu'on doit entendre par atmosphèré dans les arts.
D'après ce que nous avons exposé, une atmosphère indique un poids égal à imè colonne d'eau de 10 mètres 33 centimètres ou de 10,325 kilogrammes ; d'après cela, 2, 3, 4, 5 atmosphères, etc., indiquent que la pression est égale à 2 fois, 3 fois, 4 fois, 5 fois ce poids de 10,325 kilogrammes, représentant la colonne d'eau de 10 mètres 33 centimètres, ou, si l'on veut , d'une colonne de mercure de 760 millimètres.
Poids spécifique de l'air.
Un grand nombre de physiciens et de chimistes ont cherché à déterminer le poids spécifique de l'air; nous venons d'indiquer le moyen de le reconnaître; nous devons ajouter ici qu'un décimètre cube d'air à 11 degrés de la glace fondante, pèse 1 gramme 2936, c'est-à-dire environ 770 fois moins que l'eau, suivant MM. Arago et Biot; au reste, cette densité de l'air a été trouvée différente par divers auteurs; nous allons donner un exposé de ces rapports de la densité de l'air à. celle de l'eau, d'après l'honorable M. Quetelet, directeur de l'Observatoire de Bruxelles.
Galilée avait trouvé 1 est à 400
Volderus 970
-Homberg. . . . 1 est à 692 et 1 est à 832
Halley. 800
Uawskabée 885
Muschembroëch 684
Nollet .900
Deluc 760
On voit, par cet exposé, que Halley et Deluc se sont le plus rapprochés des résultats obtenus par Arago et Biot.
expérience. — Manière de peser l'air.
On parvient à reconnaître le poids de l'air atmosphérique de la manière suivante : ou prend un ballon de cinq litres de capacité, surmonté d'une virole de cuivre munie d'un robinet dont ou a reconno auparavant la contenance. On y opère lo vide an moyen de la machine pneumatique, fig. 88, et on le pèse exactement ; on ouvre alors le robinet, et on y introduit, au moyen d'un tube, de l'air qu'on a fait passer sur du chlorure de chaux, afin de le dépouiller de l'eau qu'il pourrait contenir ; en le reposant, on trouve une différence de poids qui est celle de la quantité d'air qu'il contient.
L'expérience estmoins exacte si l'on se contente de remplir ce ballon d'air non dépouillé d'eau.
Dans cette expérience, on devra tenir compte de la pression barométrique, parce que le volume de l'air est toujours en raison directe de cette pression. Par ce moyen, on trouve que le ï.oids d'un litre d'air à 0, et sous une pression de 0,76, est de 1 gramme 2,991. On pèse les autres gaz de cette même manière, mats avec cette différence qu'après les avoir obtenus dans leur plus grand état de pureté, et en avoir rempli une cloche sur le mercure, on adapte au robinet de celle-ci celui du ballon, qui est ordinairement de près d'un litre; quand il est plein, on ferme le robinet du ballon et on le pesé. Ce moyen n'est pas applicable aux gaz qui agissent sur le mercure, tels que le chlore, etc.
De cette connaissance de la pesanteur de l'air, dérive celle de sa pression. f
expérience. — Faire tomber une baUe de liège aussi vite qu'une balle de plomb.
On prend un tube d'environ deux mètres de lonzueur et de dix à douze centimètres de circonférence; il doit être fermé â l'une de ses extrémités, et porter à l'autre une virole on cuivre, armée d'un robinet et d'une vis. On y introduit la balle de liège et celle de plomb, et on l'adapte ensuite à la machine pneumatique. Après qu'on a fait exactement le vide, on ferme le robinet, et toutes les fois qu'on retourne le tube, les balles de liège et de plomb vont frapper enmême temps l'extrémité inférieure.
Presque tous les corps de la nature sont doués de pesanteur, qui est, à proprement parler, une des propriétés de la matière, et c'est en vertu de cette même propriété qu'ils tendent à se réunir au centre commun; mais ils ont à vaincre des obstacles plus ou moins grands, et ceux qui sont suspendus dans l'air triomphent d'autant plus vite de la résistance que leur oppose ce tluïde, qu'ils ont plus de densité ; voilà pourquoi la chute des corps est d'autant plus accélérée qu'ils sont doués d'un plus grand poids spéciBque. Mais, lorsqu'on supprime, par le vide, cette résistance que leur oppose l'air, dès-lors tout obstacle venant â cesser, ils doivent parcourir, quelle que soit leur densité respective, le même espace avec la même rapidité. C'est ce qui a lieu dans l'expérience précitée.
expérience. — Globe d'Oito-Gwrik.
Prenez deux hémisphères métalliques creux, d'environ
de l'air atmosphérique. 263 812 millimètres de diamètre, dont l'un garni d'an robinet; posez-les l'on sur l'autre, de manière à former un globe, et entourez la ligne de leur réunion d'un cuir gras, afin d'empêcher l'air extérieur de pénétrer dans l'intérieur; mettez-le ensuite sous le récipient de la machine pneumatique, et après avoir fait le vide, fermez le robinet et retirez cette sphère. En cet état, l'air pèsera avec une telle force sur ces deux hémisphères que tous les ellbrts de seize chevaux seront insuffisants pour les désunir.
récréation 114. — Remplir un verre d'eau et retourner F orifice en dessous sans que l'eau tombe.
On remplit un verre d'eau, en laissant 5 millimètres de vide ; on place au-dessous une feuille de papier, nui dépasse les bords de toutes parts de 27 millimètres; on applique le creux de la main droite dessus, et en pressant le fond du verre de la gauche contre la droite, on le retourne et on retire alors cette dernière main. Si l'expérieucc est bien faite, il ne doit pas tomber une seule goutte d'eau. On peut alors porter le verre renversé sur une table, et en retirer doucement le papier.
L'explication de ce phénomène est fort simple: il est dû à la pression que la couche d'air inférieure exerce sur le papier.
expérience. — Sondes pour les liquides, ou tâte-liqueurs. Plongez un tube de verre ou de métal dans un liquide, et bouchez ensuite avec le doigt l'orifice supérieur; il en résultera qu'en interceptant ainsi le poids de la colonne supérieure de L'air sur le liquide contenu dans le tube, celui de la colonne inférieure agira sur lui et l'empêchera de sortir; maïs, si vous retirez votre doigt, dès-lors la colonne supérieure se mettra en équilibre avec l'inférieure, et la liqueur tombera en vertu de sa pesanteur.
expérience. — Pression latérale de Vair.
Si l'on perce une barrique de vin sur un côté, et que la partie supérieure soit hermétiquement fermée, le vin ne sortira point par cette ouverture; mais, si l'on enlève le bouchon supérieur, dès-lors le vin, également comprimé par son propre poids et celui de la colonne d'air verticale, s'écoulera avec force.
récréation 115. — Pistolet pneumatique.
Prenez un vase de verre un peu grand, et ouvert des
deux côtés; couvrez un de ces côtés avec du- parchemin mouillé, et faites-le vider au moyen de la machine pneumatique; crevez ensuite le parchemin d'un coup de poing ou de ■ couteau, et vous entendrez une détonnation semblable à un coup de pistolet.
Ce phénomène est dû h l'air vertical qui se précipite avec force dans le vase, et en frappe les parois et le sol sur lequel il repose.
expérience. — Ascension de l'eau au moyen du vide.
Nous avons déjà dit que l'air comprimait les corps avec une force égale à une colonne de 10 mètres 35 millimètres d'eau; sans cette pression, co liquide s'élèverait dans les tubes a cette hauteur : c'est en effet ce qui a lieu au moyen des pompes. La connaissance de l'ascension de l'eaa par le vide est très-ancienne; tout le monde a pu voir les enfonts aspirer l'eau ou le vin au moyen d'une paille ou d'un roseau ; dans ce cas, ils font le vide dans ces tubes végétaux, et l'ascension du liquide a lieu aussitôt.
Pipette.
C'est en vertu de cette propriété qu'on a construit des instruments nommés pipettes, qui servent à séparer un liquide d'un solide ou un liquide d'un autre liquide. Ces instruments se composent d'une boule A (fig. 67); à l'extrémité inférieure est un tube effilé 6, et à la supérieure le tube C. Quand on veut soutirer une petite quantité de liquide, on y plonge le petit tube B, et on aspire par le tube C, dès-lors la liqueur monte dans la boule C.
Siphons.
C'est de 1690 que date la découverte du siphon, qui est due à Reisclius de Wurtemberg, d'où lui vint le nom de st'pfton PTurtembergeois ; il fit un secret de sa construction; mais, presque en même temps, il fut deviné par Papii, Davies et Sturmhis. Le siphon est, à proprement parler, un tube recourbé, dont un côté, plus court que l'autre, plonge dans la liqueur ; on opère la succion au moyen de la bouche; par l'extrémité du côté le plus long, jusqu'à ce que la liqueur y soit parvenue ; dès-lors elle coule tant qu'il y en a dans le vase.
Cet effet s'explique de la manière suivante : les colonnes d'air verticales et inférieures pesant et sur le liquide et sur l'intérieur du tube, le liquide ne peut point a'y élever; mais, dès qu'au moyen du vide il est parvenu à l'extrémité
de l'air atmosphérique. 265 du tube le plus long, il doit nécessairement couler, parce que le tube qui ne plonge pas dans la liqueur, étant plus long quo l'autre, reuferme précisément une colonne plus haute et plus pesante, qui, positivement, doit tomber et établir sa circulation dans le tube et son écoulement (Voyez fig.68.)
expérience. — Siphon sans succion.
Ce siphon ne diffère du précédent que par une boule A (flg. 69) qu'il porte au commencement de la courbure de la plus longue brandie. On remplit celte dernière branche, ainsi que la boule, du liquide qu'on veut soutirer, et On bouche l'extrémité B avec un bouchon ou le doigt. On p)on?e dans la liqueur qu'on veut soutirer, la brandie courte et vide C, et, dès qu'on débouche l'autre, on voit l'écoulement s'établir aussitôt.
Cet effet n'a rien d'extraordinaire ; au fur et a mesure que le liquide de la branche B descend, celui de la boule le remplace, et le vide qui s'opère dans la boule est rempli par l'air du tuî}c C, dans lequel la liqueur s'élève et parvient dans cette môme boule qui doit être assez grande pour qu'elle y arrive avant que la boule ne soit vide.
*ie siphon serait très-utile pour soutirer les barriques de vin, d'eau-de-vie et d'esprits, dont le soutirage n'estpas toujours sans danger pour les ouvriers, qui tombent quelquefois sans connaissance en l'opérant.
expérience. — Siphon intermittent ou vase de Tantale.
Tel est le nom qu'on donne à un siphon placé dans un vase de manière que la branche la plus courte plonge en entier dans la liqueur, et que la plus longue en sorte par une ouverture pratiquée à la partie latérale'du vase hermétiquement fermée. [Voyez tig. 70.) Pour faire jouer ce sipbon, on verse de l'eau dans le vase; ce liquide s'élève aussitôt dans la branche du siphon : du moment que son niveau se trouve au-dessus du poiut C, il exerce une pression telle sur celui de la branche A, qu'il le force à passer dans celle D, a; et, si la quanlité de liqueur qui recouvre lé point C est suffisante pour remplir cette branche D, n, l'écoulement a lieu et continue jusqu'à ce que le niveau du liquide soit parvenu en A ; alors il s'arrête, et recommence si l'on verse une nouvelle quantité d'eau jusqu'au-dessus du point C, etc.
Ce siphon ne fut d'abord qu'un objet de curiosité et d'amusement; mais comme des découvertes, au premier coupd'œil regardées comme inutiles, ont produit par la suite les Physique amusante, 23
résultats les "plus importants, de même ce siphon a été heureusement appliqué à l'hydrologie par M. Garipuy Dis. Cet ' habile ingénieur en a placé un à la grande retenue d'eau du canal du Languedoc pour évacuer la surabondance des eaux, lorsque, pareftet des pluies, elles s'élèvent au-dessus de leur niveau ordinaire.
expérience. — Siphon par pression de l'air.
On adapte ce siphon à un vase surmonté d'un large goulot hermétiquement fermé par un bon bouchon de liège, lequel est percé de deux troue, l'un pour donner l'entrée au siphon, et" l'autre au tube A (fig. 71). Cela fait, et ie vase rempli au 5/6 d'eau, on y insuffle fortement de l'air par le tube A; cet air, exerçant une grande pression sur le liquide, le force à s'élever et à s'écouler par le Siphon. Cet appareil peut être fort utile dans plusieurs expériences chimiques.
expérience. — Nouvelle trompe ou siphon à l'usage du commerce.
Les négociants qui font le commerce en gros des vins, vinaigres et esprits, emploicut, pour transvaser les liqueurs d'une barrique dans une autre, un gros siphon, connu sous le nom de trompe, qui est très-diOicile à amorcer, attendu qu'étant .obligés cle faire le vide par la succion, la longueur et le diamètre de ces siphons forment une capacité trop grande pour que tous les ouvriers scient propres à en soutirer .Jout l'air, et par suiteàles amorcer. Nousdevonsajouter qu'il arrive souvent à ces mêmes ouvriers, qui amorcent pour soutirer les vins et les esprits, des accidents plus ou moins graves ; quelques-uns mêmes, voulant faire le vide pour transvaser de l'alcosl, tombent aussitôt dans un état d'asphyxie que l'on a vu quelquefois leur être fatal. C'est pour obvier à ce grave inconvénient que nous avons cherché a présenter au commerce un siphon ou trompe qui s'amorçât de lui-même. Celui de M. Bunten, que H. Payen a fait connaître dans le Journal de Chimie médicale, nous a fourni l'idée de celui que nous allons présenter; il n'en est qu'une modification.
La trompe que nous proposons se compose de deux tubes en cuivre, réunis à leur partie supérieure et décrivant un quart de cercle. Le tube doit être un peu plus long et être soudé à une boule dont la capacité doit être un peu plus grande que celle du tube. A la partie où les deux tubes sont en cercle se trouve un bouchon ou robinet eu cûivie.
Lorsqu'on veut transvaser une barrique de vin ou d'eaude-vie, etc., dans une autre, on ferme le robinet, et on rem-
DE l'àir atmosphérique . 267 plït la partie du siphon la plus longue en tournant les extrémités en l'air, et y -versant la quantité nécessairedela même liqueur. On bouche alors l'extrémité de ce tube avec un bouchon de liège et l'on place l'autre bout de ce tube de la pompe ou siphon A dans la barrique pleine. Cela fuit, on ouvre le robinet après que l'on a tiré le bouchon de l'extrémité longue; il en résulte que l'écoulement du liquide s'établit par cette extrémité et continue jusqu'à la fin.
Explication. — Personne n'ignore que les liqueurs ne sont soutirées par les siphons que parce que le vide y ayant été opéré par la succion ou par tout autre moyen, la pression de l'air agissant toujours sur la liqueur contenue dans le vase et non dans l'intérieur du tube du siphon, il en résulte que le liquide doit s'élever dans le tube, et que, dès le moment qu'il s'écoule par l'extrémité la plus longue, cet écoulement doit continuer sans interruption. En effet, quoique l'air pèse alors sur cette extrémité avec la même force qu'il pèse sur la liqueur du vase, cependant, comme cette partie du siphon est plus longue et que la colonne du liquide y est plus forte que dans celle qui est dans le. vase, il en résulte que cette différence de poids rompt l'équilibre de la pression atmosphérique- Cette explication estla même pour le nouveau siphon. Dès qu'on tire le bouchon de l'extrémité, il en résulte que la liqueur commençant a s'écouler, il se forme un vide ; dèslors, du moment quel'on ouvre le robinet, le vin de la barrique s'élève dans l'extrémité, tandis que l'écoulement continue par l'autre. Il est aisé de voir que la liqueur de cette extrémité est alimentée par la boule, qui, après avoir reçu celle de la partie du tube en cercle a, reçoit successivement l'air de la plus courte, bientôt après, la liqueur qui s'élève dans cette partie chassant ce môme air et ayant dépassé le point du milieu du cercle, il doit s'ensuivre que la colonne de la branche longue étant beaucoup plus pesante que dans l'autre, il ne doit plus y avoir d'interruption dans l'élévation et l'écoulement du liquide. Cette trompe a la plus grande analogie avec le siphon représenté par la figure 69.
Siphon plongeur de M. Lebrun.
L'utilité des eaux gazeuzes étant généralement reconnue, elles sont ordonnées à bien des personnes qui en négligent l'usage à cause des inconvénients qui accompagnent le débouchage des bouteilles. Pour y remédier, M. Lebrun a confectionné un appareil très-simple, il consiste en un tuyau de mêlai de la longueur de 162 millimètres; l'extrémité inférieure est terminée en pointe et munie de six trous ; un fil
métallique est adapté en hélice sur cette partie de la tige, de 1 manière à ce que ce siphon puisse traverser le bouchon et s'y enfoncer jusqu'à la plaque ; l'extrémité supérieure est terminée en téte de cygne; quand le siphon est mis en communication avec le liquide de la bouteille, il suffit de tourner le robinet pour que la pression que le gaz acidq carbonique exerce sur lui l'élève dans le tube et en opère l'issue. En fermant ce robinet, on en arrête la sortie, et l'on peut conserver ainsi très- longtemps, en vidange, l'eau de Stltz, le vin de Champagne, de Limoux, de Condrieux, la bière mousseuse, etc.
récréation 116. — Entonnoir magique, ou moyen propre à changer l'eau en vin.
Cet appareil se compose d'un entonnoir a double paroi, dont la cavité intérieure n'est pas percée à son extrémité inférieure. Quand on veut s'en servir, on remplit l'espace b, bj b, b, qui se trouve entre ces parois, de vin qu'on y introduit par le tube À (fig. 72), On a soin de tenir bouché avec le pouce un petit trou pratiqué à la partie supérieure B; ou retourne l'entonnoir, et quand ôb veut faire cette expérience on remplit devant le public la cavité intérieure d'eau un moment après, on lève le pouce de dessus l'ouverture, et le vin s'écoule aussitôt par le tube A, ce qui produit un efret surprenants» les spectateurs. Ou peut, bouchant et rebouchant successivement ce trou, arrêter ou reproduira la sortie du vin . Il est aisé de voir que cet effet est produit par la pression latérale de l'air.
récréation 117. — Fontaine intermittente.
Les .charlatans, soi-disant physiciens, qui parcourent les provinces, ne manquent pas d'exposer cet appareil à la curiosité du public. Cette fontaine se compose du vase A, B (fig. 73), qui est surmonté d'un rebord de 27 millimètres de hauteur et fermé par une cloison ; à côté de cette cloison est une petite ouverture T; au milieu est adapté uu tube C, D, qui s'Mève jusque dans la boule, un peu au-dessus de a, b. Ce tube est entouré d'un support F, qui sert à soutenir cette boule, laquelle a quatre ouvertures c, d, e, f. Lorsqu'on veut faire usage de cet appareil, ou remplit la sphère d'eau jusqu'au point a, b, par l'ouverture F, qu'on ferme ensuite. Aussitôt l'eau s'écoule par tes tuyaux c, d, e, f, dans le premier bassin, d'où elie se rend dans le second par l'ouverture T. Hais, comme ce trou n'est pas assez grand pour évacuer toute l'eau que donnent les quatre tubes, il en résulte,
DE l'air atmosphérique. 269
que le bassin supérieur Tenant à se remplir, l'écbancrure C en est recouverte ; dès-lors Jo contact de l'air se trouvant intercepté, il ne peut plus peser sur l'eau de la boule, et l'écoulement s'arrête. Comme l'évacuation de l'eau par lo trou T continue dès que l'écbancrure se trouve à découvert, la fontaine coule de nouveau ; ainsi do suite.
expérience. — Du Baromètre.
Nous avons déjà dit que la colonne d'air atmosphérique exerçait sur le globe terrestre une pression égale à celle d'une colonne d'eau de 10 mètres 35 ou de 758 millimètres de mercure. D'aptès ce principe, il est évident que, dans un corps de pompe ou dans un tube, l'eau et le mercure doivent se soutenir, l'une a la hauteur de 10 mètres 40, et l'autre à celle de 758 millimètres, à cause de l'équilibre du poids qui existe. Hais, si la caucfce d'air devient moins épaisse ou moins dense, il en résulte que la pression sur ces liquides étant moindre, ils doivent baisser. C'est sur res principes qu'a été construit le baromètre.
Cet instrument consiste en un tube de verre bien calibré, d'environ 1 mètre de longueur, et fermé à l'une de ses extrémités. On le remplit par l'autre de mercure, on le bouche avec le doigt, et on le renverse sur une cuvette remplie de mercure, ou bien on recourbe ce tube de manière à former une branche qui s'élève à 81 millimètres de hauteur. Cela fait, le mercure descend dans le tube jusqu'à ce qu'il se soit mis en équilibre avec la pression qu'exerce l'air sur la cuvette ou sur l'ouverture de la branche courte. On divisait jadis ce tube en 76*1 millimètres, et la hauteur du mercure sur les bords de la mer était à 763 millimètres ; maintenant cette division est en millimètres, et cette hauteur, également sur les bords delà mer, est, terme moyen, 763 millimètres. Mais, lorsque le temps est à la pluie, comme l'air se trouve très-dilaté par l'eau qu'il tient en dissolution, il en résulte qu'il exerce une pression moindre, et que, par conséquent, le baromètre descend à un point fixe indiqué par le mot Pluie. Avant les tempêtes, il descend rapidement; et pendant qu'elles ont lieu, il éprouve de grandes oscillations. Nous renvoyons aux divers ouvrages de physique pour les modifications qu'on a apportées à la construction de cet instrument. Les autres variations atmosphériques ont été ainsi examinées et notées sur l'échelle.
expérience. — Ma -ère de mesurer la hauteur des montagnes par le baromètre.
D'après tout ce que nous avons dit, il est bien évident quo
Digitizod ByGoOgle
plas on s'élèvera au-dessus du niveau de la mer, plus la couche atmosphérique deviendra moins épaisse et moins deuse, et par conséquent moins elle pèsera sur les corps ; le baromètre devra donc descendre en raison directe du point d'élévation où l'on parviendra. Lorsqu'on veut mesurer la hauteur d'une montagne ou d'une ascension aérostatique, on se munit de deux bons baromètres pour objet de comparaison. On note soigneusement le point, le degré où ils sont au pied de la montagne ; lorsqu'on est parvenu au sommet, on examine celui où s'est arrêtée la colonne de mercure, et l'on juge, par les degrés d'abaissement, de la hauteur de la montagne. Ainsi, MM. Pascal et Perrier trouvèrent que, sur celle du Puy-de-Dôme, le baromètre qui, dans le jardin des Minimes, était à 737 millimètres, était descendu à 603 millimètres ; et, comme cette montagne a environ 975 mètres d'élévation, ils en conclurent que le mercure baissait d'environ 27 millimètres par 195 mètres. Nous devons faire observer qu'on ne peut mesurer qu'approximativement le3 hauteurs par le baromètre, parce qu'au fnr et à mesure qu'on s'élève, la couche atmosphérique étant moins épaisse, l'air se trouve pins raréfié, et par conséquent plus léger, de sorte qu'on doit chercher à déterminer, par l'expérience de Mariette, jusqu'à quel degré, de dilatabilité sont portées les couches de l'atmosphère, et par conséquent quelle est leur hauteur réelle. Si cettu densité était la môme à toutes les hauteurs, la détermination de celle de l'atmosphère et de celle des montagnes serait des plus faciles à trouver. Il suturait du calcul suivant : l'élévation de la colonne de mercure qui fait équilibre à l'atmosphère étant égale à 0,76, et ce métal étant environ 10,000 (l) plus pcsaatque l'air au point de densité où il est à la surface, il devait en résulter que l'atmosphère aurait une élévation de 7,600 mètres, et qu'à chaque 1/76 d'abaissement on aurait une hauteur de 100 mètres. Il est bon de faire observer que cette méthode peut être exacte, à peu de chose près, à de médiocres hauteurs, mais qu'elle est d'autant plus inexacte qu'on s'élève plus haut. Dans toutes ces expériences, il dut également avoir égard à la température atmosphérique, et réduire par le calcul la densité de l'air, ou sa raréfaction à celle ou il se trouve à -)- 12°; car plus la température sera élevée, plus l'air sera raréfié et plus la colonne de mercure baissera.
C'est cette même pression de l'air qui retarde l'ébuliition des liquides, et qui s'oppose à ce que la plupart ne soient constamment à l'état de gaz. Cela est d'autant plus vrai, que,
(i} A riro, II SX a 10,«3.
DE l'air atmosphérique. 271
placés sons le récipient de la machine pneumatique, aussitôt qu'on a fait le vide, ils se réduisent en vapeur. [Voy. Calorique.
expérience. — Nouveau baromètre différentiel de N. Auguste.
Pour construire ce baromètre, on plonge dans un bain de mercure deux tubes de verre; l'un a sou extrémité supérieure terminée en boule, laquelle, ainsi qu'une partie du tube, sont remplies d'air; l'autre est ouvert à ses deux extrémités. II est évident que l'air extérieur ne peut presser sur le mercure que par ce second tube. On place entre eux une échelle destinée à mesurer la hauteur du mercure dans les deux tubes. Par ce moyeu, ou peut avoir la différence entre la pression extérieure et la pression de l'air contenu dans la boule. Comme ceLle dernière pression peut être déduite du volume primitif et de la température actuelle ; que, de pins, on peut, de même que dans le baromètre de Fortin, dilater ou rétrécir le réservoir de manière à rendre constant le volume de l'air emprisonné, il est possible de conclure de tout cela la pression exacte de l'air extérieur, et uolamment seulement la température et la hauteur du mercure dans le second tube. Il est facile de rendre cet instrument portatif et par conséquent plus commode en en réduisant la longueur. Baromètre de M. Dartu.
Quatre règles plates en fer sont assemblées en forme de trapèze rectangle; ces règles sont percées pour recevoir les vis qui portent les colliers des tubes. La disposition la plus nouvelle de ce baromètre est celle du tube-cuvette qui s'applique horizontalement sur le côié du trapèze perpendiculairement aux bases. Les règles de fer sont prolongées au-delà de leur point d"assembiage, pour leurs extrémités être Dxées sur un cadre de bois qui tend une toile vernie où les divisions sont tracées. La règle du côté supérieur est inclinée sous le même angle que le sommet coudé du tube barométrique qu'elle est destinée a soutenir. Ce tube est immergé par une tubulure dans le gros tube horizontal qui sert de cuvette. L'auteur a fait placer un thermomètre contre la tringle opposée à celle qui supporte le tube vertical, afin que cet appendice format, pendant à la colonne de mercure, un équilibre. Le milieu du tableau est marqué par une grande aiguille statioenaire a marquer.
Les observations que H. Darlu a faites sur ce baromètre lui ont démontré qu'il réunit à uno grande correction une sensibilité extrême, résultat obtenu par le plan incliné du
sommet de la colonne ascensionnelle. On pourrait ajuster sur les divisions métriques un curseur nonhis qui permettrait a. l'observateur de distinguer, à l'aide de la loupe, les variations instantanées de ia pression atmosphérique.
Description d'un baromètre de Montagne, par M. Ch. Robinsok. ' La colonne de cet instrument peut se diviser en deux parties pour la sûreté et la commodité du transport. Cet instrument se compose d'un tube de verre de 487 millimètres de long, fermé par un bout et cimenté par l'autre extrémité dans un réservoir d'acier ayant 54 millimètres de longueur sur 27 millimètres de diamètre intérieur. Ce réservoir reçoit, par l'autre côté, une vis et une capsule cimentées à l'un des bouts d'un second tube à siphon. La grande branche de celui-ci n'a qu'un diamètre de 2 à S millimètres, et se réduit même vers le bas à 1 millimètre. La courte branche du siphon a le même diamètre que le premier tube. C'eat, comme on voit, un baromètre à siphon de Gay- Lussac, ou mieux de Bunten, car, lorsque les deux moitiés ont été vissées l'une à l'autre, que la communication est établie et qu'on renverse l'instrument pour lui donner sa position naturelle, le mercure coule du réservoir dans le tube capillaire pour s'élever un peu ensuite dans l'autre branche du siphon. Alors le tube supérieur plongeant dans le mercure du réservoir, il est inutile de tenir compte de l'air que ce réservoir contient. C'est le cul-de-sac du baromètre de Bunten qui a reçu un perfectionnement utile.
expérience. — Partager une colonne de mercure par ta pression latérale de l'air.
On prend un tube de verre d'une longueur d'environ 975 millimètres et d'environ 17 millimètres de largeur; on le scelle hermétiquement à l'une de ses extrémités, et on y pratique une ouverture latérale vers le milieu, qu'on bouche au moyen d'un morceau de vessie mouillée. On remplit ce tube de mercure,. on ferme l'extrémité inférieure avec le doigt, et on le renverse sur la'cuve hydrargiro-pneumatique. Le mercure alors descend dans le tube, et reste stationnaire à une hauteur de 758 millimètres. Si l'on perce la vessie, au moyen d'une épingle , l'air s'introduit rapidement dans le tube, et, par sa pression latérale, partageant la colonne de mercure en deux portions , il exerce alors une pression verticale sur la portion inférieure qui est refoulée dans la cuve, taudis qu'exerçant une pression de bas en haut sur la
de l'ur atmosphérique. 273 portion supérieure, celle-ci w frapper contre le sommet du lube.
Cette curieuse expérience suffit seule pour démontrer que l'air presse en tous sens sur les corps.
EXPÉMEîiCE — Faire mourir un oiseau ou éteindre une bougie sans les toucher.
On place un oiseau ou bien une bougie allumée sous le récipient de la machine pneumatique , et l'on fait le vide; si c'est Un animal, on aperçoit, à chaque coup de piston qu'il tombe sans sentiment ; il revient à la vie si on lui rend l'air en ouvrant le robinet. Si c'est une bougie allumée, la flamme pâlit, diminue et s'éteint.
Cet effet est facile à expliquer, puisqu'on sait que l'homme, le végétal et l'animal, privés d'air, ne sauraient vivre , et qu'en général, il ne peut point non plus y avoir de combustion sans sa présence ou celle du gaz oxygène.
Compression et élasticité de l'air.
L'air est très-compressible.
On peut lui faire occuper un très-petit volume, soit par une forte pression, soit par une grande diminution de température ; mais dès que l'une ou l'autre viennent à cesser, il reprend plus ou moins vite son premier état, suivant que ces causes cessent d'agir plus ou moins promptement. On peut, par la même raison et par l'action du calorique, augmenter prodigieusement le ressort de l'air.
Crève-vessie.
On attache à un cylindre de verre un morceau de vessie mouillée, de manière a ce qu'elle le ferme exactement. On place ensuite ce cylindre sur le plateau d'une machine pneumatique, et l'on fait le vide dans ce cylindre. On voit alors la vessie prendre une forme concave par la pression qu'exerce l'air sur elle, et qui finit par devenir telle qu'elle ne tarde pas à se crever avec explosion. Cette expérience est une de celles qui démontrent évidemment les effets de la pression atmosphérique.
Nouveau chalumeau, ■ptr M. Danger.
Ce chalumeau se compose d'une vessie attachée par. un tube de verre à un morceau de bois servant de pied, qui peut être fixé à une table, et qui porte un tube recourbé, pour diriger l'air sur la flamme, et un autre tube recourbé servant à insuffler l'air dans la vessie. L'appaieil étant
adapté à une table , l'opérateur tient la vessie pleine entre ses genoux, et produit sur elle une pression convenable pour remplacer l'air qui est expulsé, il en insuffle de temps à autre une petite quantité.
Pour empêcher que l'air ne sorte par le tube d'insufflation, M. Danger y place une petite soupape faite avec un morceau de liège attaché à un fil de cuivré 'et qui intercepte la communication. On peut tr^s-facilement, au moyen de cet appareil, façonner le Verre de toutes les manières possibles.
expérience. — Briquet pneumatique.
Cet instrument se compose d'un cylindre en verre ou en cuivre À (Qg. 74), dans lequel entre hermétiquement le piston B, qui a à son extrémité inférieure une cavité C dans laquelle on place un morceau d'amadou. Quand oc veut en faire usage, on frappe fortement, avec la paume de la main, sur le haut du piston, de manière à le faire entrer rapidement, et le plus avant possible, dans le tube ; on l'on retire promptement, et l'amadou se trouve allumé.
Dans cette expérience, l'air, se trouvact fortement comprimé, abandonne une si grande quantité de calorique qu'elle est suffisante pour enflammer l'amadou.
récréation 118. — Fusil à vent.
Cette arme, dont l'effet est du à la compression et a l'élasticité de l'air, est connue depuis longtemps.
Elle se compose d'une crosse métallique creuse, d'une
nde solidité. Elle porte une soupape destinée à s'ouvrir ehors en dedans. On visse sur la crosse et sur ce même point une pompe destinée à la charger d'air; après qu'on y eu a injecté une quantité suffisante, on la démonte et on y substitue un canon de fusil construit de telle manière qu'il se joint parfaitement à la même vis.
Il est aisé de voir que l'air comprimé de la crosse presse sur ses parois et sur la soupape qu'il force à rester fermée. Daus la détente de ce fusil est un mécanisme propre à l'ouvrir; quand on veut s'en servir, on ouvre un moment la soupape, au moyen de cette même détente, et dès-lors l'air comprimé s'en échappe, et, cherchant à reprendre Bon élasticité, chasse avec force la balle et la projette très-loin. Plus on comprime d'air dans la crosse , plus ou peut tirer de coups. Un habile ouvrier de Rouen, en a construit un qui en tire 80. Il est bon de faire observer qu'à chaque coup la quantité d'air qui en sort diminue la densité de la crosse et par conséquent sa tension , de manière que la distance à
de l'aie atmosphérique. 275 laquelle sont lancés les projectiles est en raison inverse des coups de fusil qu'on a tirés. On construit de la même manière des pistolets à vent.
La tbéorie des armes à feu est également basée sur la dilatabilité qu'acquièrent les gaz que la combustion de la poudre produit.
récréation 119. — ludion ou Ondins.
Tout le monde a pu voir, sur les boulevards de Paris, des malheureux exposer à la curiosité publique une petite figure descendant et montant à volocté dans un vase à pied en cristal (fig. 75) aux trois quarts rempli d'eau. Cette petite figure est en émail, elle porte sur la tète un globe en verre percé d'un petit tr«i; leur poids réuni est calculé de manière qne, quoiqu'elle smt presque en équilibre dans l'eau, elle tende à se porter à la partie supérieure du vase que l'on couvre d'une peau de vessie. Lorsque l'on veut faire descendre la figure, on presse avec le pouce sur cette vessie; dès le moment qu'on le retire, la pression cesse et le ludion remonte.
Cette explication se rattache aux précédentes. Il est évident, en etfet, qu'en pressant sur la vessie, on comprime l'air du vase, lequel agissant sur l'eau, que l'on sait fitre fort peu compressible, la force d'entrer dans la boule qui est placée sur la tète de la figure. Cette augmentation de poids rompt l'équilibre et la force, à descendre. Mais si l'on cesse la compression, l'air reprend son ressort et ne pèse plus sur l'eau; dès-lors ce liquide est chassé de la boule par la force expausive que l'air contracte, et l'équilibre se trouvant rétabli, Je ludion remonte.
récréation 120. — Fontaine de compression.
Cet appareil consiste en un flacon très-fort qu'on remplit d'eau jusqu'au point a c (fig. 76) ; a l'ouverture de ce vase est adapté un robinet dont la clef H traverse le tube c. Lorsqu'on veut faire jaillir l'eau, on adapte à la partie supérieure A de ce tube une pompe appropriée à cet usage; on y injecte de l'air, qui passe par le tube, traverse l'eau et se comprime à la partie supérieure de ce liquide. Lorsque la pompe n'agit que difficilement, on ferme le robinet, on enlève cette pompe et on y substitue la pièce D ; si l'on ouvre alors le robinet, l'eau se porte rapidement sur cet ajustage et s'élance dans L'air sous forme de jet d'eau. Autre fontaine par compression.
Cette fontaine se compose d'un vase a b (fig. 43, pl. IV),
et lia seul tuyau au milieu c d. Ce tuyau doit être ouvert par ses deux extrémités c d; celle en à doit être éloignée du fond du vase. Ce tuyau doit être soudé vers l'orifice a, qu'il faut boucher de manière à ce que l'air n'y puisse pénétrer. Au-dessus de cet orifice r y le tuyau c d doit avoir uq robinet e pour le fermer et l'ouvrir à volonté. On fait entrer dans le vase a b, avec une seringue, par l'ouverture c, autant d'air et d'eau qu'il est possible, en fermant promptement le robinet e, à mesure que l'on seringue, pour empêcher que l'air qui est très-comprimé dans le vase a b ne sorte. L'eau étant plus pesante que l'air se tient au fond du vase , et est fortement pressée par l'air, qui est aussi trèscomprimé dans ce vase. Or, si Ton ouvre le tuyau c d, par le robinet e, l'air fait jaillir avec violence l'eau par l'ouverture c, laquelle formera un jet assez haut qui durera d'autant plus que l'ouverture c sera plus petite et que l'air dans le vase a b sera plus comprimé. L'effet sera plus plus certain encore si l'on fait chauffer un peu le vase.
Fontaine par attraction.
On ajuste dans le matras ad (fig. 145, pl. 4), deux tuyaux cd, ce, inclinés l'un à l'autre en forme de siphon et soudés ensemble vers leurs extrémités c, qni cependant doivent être ouvertes, aussi bien que, les deux autres extrémités d e : il faut boucher le reste de l'orifice b, en sorte que l'air n'y puisse entrer d'aucune manière. Quand on veut mettre en jeu cet appareil, on le renverse pour le remplir d'eau entièrement, si l'on veut, ou seulement en partie par l'un des deux tuyaux cd, ce, dont le premier cd doit être plus mince et plus court que le second c e : tout étant ainsi disposé, on redresse l'appareil sur une table munie d'un trou par lequel passe le grand tuyau ce. L'en met ensuite audessus de l'autre tuyau cd un vase plein d'eau df. de manière à ce que le tube cd en touche le fond, alors' l'eau du matras ait s'écoulera par le tuyau ee, et quand elle aura coulé jusqu'à l'ouverture c, l'eau du vase d f montera par le petit tuyau cd, d'où elle sortira par cette ouverture c avec impétuosité, et formera un jet très-agréabtc dans l'intérieur du matras, qui rimera d'autant plus qu'il y aura plus d'eau dans le vase df. Il est inulile de dire que cette eau est ensuite évacuée en e.
Fontaine par raréfaction.
On prend un vase de cuivre AB {fig. 144, pl. 4), qui est séparé en deux parties. Celle d'eû haut CDE doit être ou-
de l'air atmosphérique. 577 verte, et celle d'en bas G H fermée de toutes parts, excepté en I, où il doit y avoir un petit tube en forme d'entonnoir IL, avec un robinet M, pour verser par cet entonnoir, en ouvrant le robinet, autant d'eau qu'il en faut pour remplir en partie celle G H du vase A B. Au milieu de ce même vase on ajoute un tuyau H O, dont l'ouverture H d'en bas ne doit pas toucher au fond de ce vase, et l'antre ouverture 0 d'eu haut, qu'il faut faire plus petite, doit sortir en dehors pour y insérer uu globe de verre KN, par lequel et parle fond d'en haut du vase AB il doit passer un autre tubePQ, ouvert à ses deux extrémités, afin que l'eau qui monte du vase AB dans !e globe KN par le tube H 0, retombe par le tube PQ dans le vase AB, ce qui forme un jet continuel. Afin que l'eau du vase AB monte dans la sphère KN par le tube HO, il faut, après avoir fermé le robinet M, faire chauffer l'air et l'eau qui sont -dans le vase AB, en mettant au-dessous, sur te plan R S, une grille couverte de charbons ardents, dont la chaleur raréfie l'air et fait monter l'eau dans le globe KN.
recréation 121. — Fontaine de Héron.
C'est sur le merveilleux de cette fontaine, que Rousseau, bien jeune encore, avait fondé ses espérances de fortune, ainsi qu'il le raconte dans ses Confessions. Elle se compose d'un vase divise en trois cavités. (Voyez la coupe longitudinale, fig. 77.) La première ABCB constitue un bassin, la seconde CDEF forme un réservoir qu'on remplitd'eau jusqu'en ab par une petite ouverture que l'ou a ménagée au diaphragme C, et qu'iu bouche ensuite ; le tube ed qui se termine en cône pénètre jusqu'au fond de ce réservoir; EFGH est une autre cavité fermée comme la précédente et remplie d'air, lequel communique avec celui de la seconde au moyen du tube Ai, et avec la première par le tube fg.
Lorsqu'on veut mettre en action cette fontaine, on remplit d'eau le premier Bassin ; elle passe par le tube fg dans le plus inférieur, et en ciiasse l'air qui se rend par le tube Ai dans le seeond bassin, où il se trouve tellement comprimé avec celui qui surnage l'eau qui s'y trouve conteuue, que ce liquide monte rapidement par le tube e et est projeté dans l'air en d sous forme d'un jet. On donne a cette fontaine diverses formes, mais qui se rattachent toutes au même principe, d'où dérive également la lampe hydrostatique de Girard.
Physique amusante. 24
expérience. — Liquéfaction de l'air.
Perkins, dans un travail sur la compression de l'air par des forces considérables, au moyen d'un appareil semblable à celui de Oërsted, disposé pour les hautes pressions, et que nous avons décrit à l'article Compression de l'eau, a annoncé qu'à 1000 atmosphères, le mercure s'élevait aux 2/3 de la colonne, et qu'il se formait des gouttelettes liquides; et qu'à 1200 atmosphères, le mercure se soutint aux 3/4, et l'on vit sur ce métal un très-beau liquide transparent, dont la hauteur était d'euviron 1/2000 partie de Ii colonne d'air.
Cette expérience de Perkins est très-curieuse; cependant, nous nous permettrons d'y ajouter quelques réflexions; le liquide qui surnage le mercure est-il véritablement de l'air comprimé ? Nous ne le croyons pas. En effet, dans la composition de l'air, l'azote et l'oxygène ne sont que dans un simple état de mélange, tandis que leur liquéfaction annonce une combinaison qui s'est opérée par une forte compression, et qui a donné lieu à un liquide jusqu'à présent inconnu.
expérience. — Décomposition de l'air,-
Les chimistes modernes ont démontré que l'air était uu mélange de 0,79 azote et 0,21 d'oxygène, plus environ, 0,01 d'acide carbonique. On opère la décomposition de l'air ;
1° En calcinant pendant longtemps du mercure dans une quantité d'air donnée; on obtient alors de l'azote pur et un oxyde rouge de mercure dont l'augmentation en poids est égale à celle de l'oxygène absorbé, et dont l'air se trouve dépouillé.
2° En plaçant du potassium dans une capsule légère qui surnage l'eau, et que l'on recouvre avec une cloche graduée, le potassium décompose l'air, en absorbe l'oxygène, passea l'état de protoxyde, et l'eau, en s'élevant dans la cloche, indique la quantité d'oxygène absorbé.
3° On obtient les mêmes résultats en brûlant, sous une 'cloche semblable, du phosphore, eu y plaçant quelques sulfures. Dans ces diverses expériences, c'est toujours l'oxygène de l'air qui est absorbé; or, la cloche se trouvant divisée en cent parties, le degré où s'élève l'eau indique les proportions d'oxygène contenues dans l'air.
On' emploie à ce même usage des instruments connus sous le nom d'eudiomètres, ou appareils piopres à l'analyse 4e l'air et des gaz.
DE L'AIR ATMOSPHÉRIQUE
expérience. — Evdiomètre à gaz hydrogène.
Cet instrument se compose d'un tube do verre très-épais AB (fig. 78) : il est ouvert en B et fermé à la partie supérieure par unbouchon C qui est en fer, ou mieux en cuivre jaune ; il est surmonté d'une tige D, qui se termine par une boâle en cuivre.
LL*, fil de ce même métal, tourné en spirale, de la même longueur que le tube A B, et qui a, à sa partie supérieure, la boule L.
Les dimensions de cet eudiomètre sont de 0 mètre 11 de longueur, et l'épaisseur des parois du tube~est égale à 0 mètre 005; s'il était moins épais, il arriverait soiwent qu'il serait brisé lors de la dôtonnation.
Lorsqu'on veut analyser l'air, on remplit bien exactement d'eau le tube AB; on ie verse ensuite sur la cuve pneumocnimïque ; on fait passer successivement dans ce tube cent parties d'air et cent de gaz hydrogène; on essuie ensuite avec un linge chaud la boule et la lige de cuivre D, et l'on introduit dans l'intérieur du tube AB le fil de cuivre LL', de façon que la boule L soit très-rapproebée du bouchon 0. On tient plongée dans l'eau la partie inférieure du tube AB, qu'on a soin de boucher avec le doigt, sans cependant déranger le fil de cuivre. Toutes ces dispositions prises, on approche de la boule-D celle d'une bouteille de Leyde chargée : aussitôt l'étincelle pénètre dans le tube, et le mélange des gaz s'enflamme avec explosion. On laisse alors monter l'eau dans le tube, et l'on juge, par l'espace qu'elle y occupe, le volume du mélange des gaz qui a disparu. On divise alors* par trois la différence qui existe entre le résidu et le volume total du mélange; le quotient indique, la quantité exacte du gaz oxygène contenu dans l'air.
. Dans cette expérience, l'hydrogène s'unit à l'oxygène de l'air aussitôt qu'il est frappé par l'étincelle électrique ; il y a production d'eau, et par conséquent une diminution dans le volume du mélange, égale à celle des deux gaz qui sont entrés dans cette composition, dans les proportions d'un volume d'oxygène sur deux d'hydrogène. Il est évident que le tiers du mélange qui a disparu est l'exacte proportion de l'oxvgène de l'air. Le résidu est du gaz azote et du gaz hydrogène. Gay-Lussac a modifié avantageusement cet appareil. - , , , Il est bon de faire observer que, lorsqu'on opère sur !o mercure, le bouchon et la tige de l'eudiomètre doivent être en fer, parce que le mercure attaque le cuivre; et, lorsque
l'on opère sur l'eau, ils doivent être en cuivre, parce que l'eau oxyde facilement le fer.
Eudiomètre de Volta.
A B, tube de verre très-épais, de 25 centimètres de longueur, sur 4 centimètres de diamètre (fig.- 80).
C, pied de l'instrument en cuivre jaune, en forme d'entonnoir, auquel on a adapté la virole M.
D, est un robinet a tige creuse, se vissant à la virole M.
E, virole fixée au moyen du mastic à l'extrémité B du tube AB, et se fixant au robinet D.
C D E* portion supérieure de l'eudiomètre, dont la composition est ia môme que celle de l'inférieure, avec cette différence que le bassin C est moins évase que le pied C.
E F', petite tige eu cuivre placée horizontalement et fixée à la virole E', laquelle est surmontée à ia partie extérieure d'une boule F, et à une distance très-petite de la paroi inte:fie de la, virole E'. Cette tige, qui traverse le petit tube de verre H, recouvert à l'extérieur de résine pour former un isoloir, sert à porter l'étincelle électrique dans l'intérieur du tube A B.
G G G' G-', conduits destinés à faire communiquer l'intérieur du tube A B avec l'extérieur, par le secours des robinets D D'.
Lorsqu'on veut s'en servir pour l'analyse de l'air, au moyen du gaz hydrogène, on ouvre les robinets D D' et l'on plonge verticalement l'instrument dans l'eau de la cuve pneumatique ; on ferme alors le robinet inférieur, et on remplit l'eudiomètre et le bassin supérieur en versant de l'eau dans celui-ci; on ferme ensuite le robinet supérieur, l'on ouvre l'inférieur, et l'on place l'instrument sur la planchette, en prenant les précautions nécessaires alin qu'il ne s'introduise dans le tube aucune bulle d'air. Tout élant ainsi disposé, on in- 1 troduit dans le tube A B les gaz qui ont déjà été mesurés dans le tube gradué AA (fig. 81); on referme alors le robinet inférieur; et, aprèsavoir bien essuyé la boule et la tige FF', l'on fait passer l'étincelle électrique dans le tube comme dans l'eudiomètre précédera. On ouvre, après la détonnation, le robinet inférieur, afin que l'eau s'y introduise pour remplir lo vide qui a été formé; il ne reste plus après cela qu'à mtsurer le résidu gazeux.
On y parvient en remplissant d'eau le bassin supérieur C, ainsi que le tube gradué A A (fig. 82), qu'on visse par 1-e point B à la partie supérieure du conduit G' G', et l'on ouvre le robinet supérieur D'; dès-lors le gaz monte dans le tube
DE L'AIR atmosphérique. 281
A A; et, lorsqu'il n'en reste plus dans l'eudiomètre, on dévisse ce tube, on bouche l'orifice B avec le doigt, et on le plonge dans un vase rempli d'eau. Eu examinant alors ce tube, on juge, par le point de graduation ou l'eau s'élève, la quantité de gaz oxygène qui a été absorbée, et par suite, ses proportions dans le volume de l'air qu'on a examiné. S'il arrivait que le volume du gaz résidu que contient l'eudiomètre fût trop fort pour être introduit dans le tube gradué, on procéderait en deux fois, ce qui est facile à exécuter en fermant le robinet D' dès que le tube gradué AA en est rempli. Nous avons cru nécessaire de donner la description et les figures de ces deux eudiomètres, attendu qu'elles manquaient pour compléter le Manuel de Physique, de VEncyclôpédie-Roret.
Gay-Lussac a imaginé uneudiomètre très-utile et 'très-ingénieux, au moyen du deutoxyde d'azote; on peut en voir la description dans le Traité de Chimie de Thénard.
Dilatation de l'air.
L'air peut se dilater de trois manières : 1° par une diminution dépression; 2° en dissolvant de l'eau; 3° par l'action du calorique. Quoique ce dernier effet fût bien connu; cependan t M. Dalton, en Angleterre, et Gay-Lnssac, en France, ont reconnu que les gaz permanents et les vapeurs, la pression demeurant la même, se contractent et se dilatent également et constamment par une température égale. Suivant ce dernier physicien, la dilatation des gaz, depuis 0 jusqu'à 100, est, pour chaque degré thermométrique, de 0,375 de leur volume primitif à 0. Il a démontré, depuis, que cette dilatation était la même au-dessus et au-dessous de ces degrés.
expérience. — Grande expansion de l'air -par cessation de pression.
Si vous placez sous le récipient de la machine pneumatique une cloche pleine d'air, et que vous fassiez agir le piston de manièreà ne.IaÎ3ser dans la clocheque quelques millièmes d'air, ils y existeront dans un tel état de raréfaction qu'ils en occuperont tout l'espace, sans cependant que leur pression soit égale b celle de l'atmosphère, qui sera telle que vous ne pourrez, d'aucune façon, enlever la cloche de dessus le plateau.
expérience. — Gonfler une vessie sans la louclter. Placez une vessie flasque et bien fermée sous la machine
pneumatique; à chaque coup de piston, elle s'enflera au point qu'elle finira par acquérir une grande dimension. Si l'on introduit de l'air sous-ie récipient, elle se désenfle de suite. Ce résultat tient à ce qu'en soutirant l'air on détruit la pression qu'il exerçait sur celui de la vessie., qui, n'étant plus comprimée, se dilate fortement ; lorsqu'on rend l'air à la machine, la pression se renouvelle, et l'air de la vessie reprend sa densité.
expérience. — Aérostats par la dilatation de l'air. C'est d'après la connaissance de la dilatation de l'air par le calorique, que M. Moatgolfier imagina les aérostats. Ils furent, dans le principe, un vaste globe ovoïde de papier, ayant une ouverture à la partie inférieure; à laquelle étai,t fixée une nacelle contenant un fourneau dans lequel on brûlait des substanres très-combustibles. La chaleur produite par cette combustion dilatait de plus en plus l'air contenu dans ce gtobe;et,dès lo moment que cette raréfaction était telle qu'il avait acquis une grande légèrelé, il s'élevait dans l'air avec la nacelle, et quelquefois avec l'intrépide aéronaute, qui ne craignait pas de s'exposer à ce périlleux voyage qui fut si fatal à Pilastre de Rosier, Romain, etc. Ces aérostats étaient très-défectueux, parce que, si le feu venait à s'éteindre par l'effet d'un manque de combustible ou de ta, ploie, ou bien, chose très-aisée, que le ballon se déchirât, on était perdu sans ressource. Charles sentit ces graves inconvénients, et y substitua la méthode suivante :
Aérostats à gaz hydrogène.
Ces ballons, au lieu d'être en papier, sont en taffetas, recouverts des deux côtés d'un vernis fait avec la gomme élastique et l'essence de térébenthine pure. Ils n'ont qu'une très-petite ouverture par où peut passer un tube qui sert à les remplir de gai hydrogène, que l'on obtient ainsi que nous le dirons en parlant de la préparation des gaz. Quand Je ballon est plein, on ferme 'cette ouverture, et, comme le gaz hydrogène est quinze fois plus léger que l'air, le ballon s'y élève rapidement, si on n'a pas soin de mettre dans la nacelle qu'il supporte une suffisante quantité de lest pour diminuer sa légèreté. Lorsque Taéronante veut s'élever de plus en plus, il jette du iest, et lorsqu'il veut descendre, il ouvre une soupape pour évacuer du gaz, de manière qu'il descend plus ou moins vite, suivant qu'il donne issue à une plus ou moins grande quantité de gaz. Peu intimidé par la mort de Pilastre de Rosier, l'on a vu de nos jours M. Gay-
se l'air atmosphérique. 283 Lussac aller recueillir de l'air a une hauteur de 7,000 mètres pour l'analyser.
Aérostat-baleine.
Nous allons donner la description de la figure 108 représentant le profil de cet aérostat-baleine de M. Verger.
a, corps de l'aérostat en taffetas gommé.
b, espèce de panier renversé.
c r roue mise en action par une manivelle,' et imprimant le mouvement à deux, ailes d, attachées à un axe f.
e, poids pour graviter ou descendre.
g, gouvernail qui se dirige au moyen du conducteur i,
Dans une expérience qui eut lieu à Bercy, le 14 janvier 1S15, une baleine en peau de baudruche, semblable à celle que nous venons de décrire, qui était remplie de gaz hydrogène, et qui avait 3 mètres 90 centimètres de longueur, a voiô d'abord dans une direction horizontale, puis ensuite circulairement; elle a porté une couronne à 150 pas du point de départ et a pivoté en revenant sur elle-même au moyen de son gouvernail, ou par l'interruption du mouvement d'une des deux ailes. Elle a gravité sans jeter de lest, et descendu sans perdre de gaz, à l'aide des poids qui La mettaient en équilibre. Plusieurs autres expériences ont été faites avec le même succès.
expérience. — Hydromètre à siphon servant à reconnaître la température du maximum de densité de l'eau.
Cet appareil consiste en un tube ouvert par ses deux extrémités, et courbé de manière à former quatre branches parallèles, dont les deux orifices sont tournés dans le même sens vers le haut. Si l'on verse de l'eau par l'un de ces orifices, et en môme tempB un autre liijuide par l'autre, il est évident que l'on emprisonnera une certaine quantité d'air dans les branches du milieu. Or, comme la hauteur des liquides danB les branches extrêmes est en raison inverse de leurs densités, on reconnaîtra l'une de celles-ci par l'autre. Hydro-densimètre, ou Siphon de Meikler.
Cet instrument consiste en un tube de verre ouvert aux deux extrémités, courbé et formant une espèce de double siphon composé de quatre branches parallèles, de manière que les extrémités ouvertes se relèvent parallèlement. La manière de l'employer est très-simple. Fermez un des orifices avec le doigt on avec un bojehon, et versez de l'eau dans l'autre. Ce liquide ne s'élèvera que dans la deuxième bran-
che, à cause de la résistance de L'air confiné à l'intérieur, Fermez alors le second orifice, débouchez le premier, et après avoir introduit dans le tube ouvert ie liquide dont vous cherchez la pesanteur spécifique, ouvrez le tube qui contient l'eau. Alors, l'instrument étant tenu verticalement, les deux liquides exerceront uue pression sur l'air confiné entre eux. Cette pression sera mesurée par la différence de hauteur des deux colonnes de liquide multipliée par le poids spécifique du liquide dont chacune d'elles se compose, de manière qu'en divisant la différence des deux colonnes d'eau par la différence des colonnes de l'autre liquide, on obtient le poids spécifique de ce dernier, celle de l'eau étant prise par unité. On mesure la différence de hauteur des deux colonnes avec une échelle à petite graduation, ou, ce qui est plus commode, on fixe l'instrument sur une planche graduée comme celle d'un thermomètre; plus les colonnes de liquide sont longues, plus l'expérience est exacte. ÎN'i la dilatation du verre, ni son action capillaire, ni la dilatation de l'échelle, ne peuvent avoir d'influence sur l'exactitude des résultats : la température peut seule donner lieu à quelques corrections.
expérience. — A4roscope, ou nouveau baromètre.
On introduit dans un tube de verre, long de 270 millimètres et large de 18 millimètres, 61 grammes d'alcool, 8 grammes de nitrate de potasse et 2 grammes do chlorure d'ammoniaque pulvérisés. On bouche la partie supérieure avec une peau de vessie perforée ; voici les effets produits par cette sorte de baromètre : (
1° Par le beau temps, l'alcool est transparent et les substances solides restent au fond;
2° A l'approche de la pluie, quelques particules do ces substances circulent dans la liqueur, qui devient un peu trouble;
3" Lorsque l'on est menacé d'un orage, d'une tempête, on d'un coup de vent, tout le précipité se porte à la partie supérieure de la liqueur, qui parait être dans un état de fermentation. Ce qui est digne de remarque, c'est que ces phénomènes se présentent plus de vingt-quatre heures avant que la tempête ait lieu, et qu'on peut reconnaître de quel point de l'horizon elle s'élèvera par le simple examen des particules de ce précipité, qui se dirigent et s'agglomèrent sur les parois du tube opposées au coté d'où l'orage doit éclater. '
On doit ce curieux instrument a M. Wrigt.
DE l'air atmosphérique. 285
expérience. — Scaphandre de M. Daniel, pour se soutenir sur l'eau.
Le corps de cette machine est à double fond; elle est en peau imperméable et assez vaste pour contenir tout le corps, elle est munie à l'extrémité supérieure de deux cosrroies destinées à la fixer au-dessus des épaules, et de deux ouvertures pour passer les bras. La partie inférieure e, une courroie qui passe entre les cuisses, et sert à tenir la machine bien ajustée sur le corps, sans cependant qu'elle exerce une pression trop forte sous les bras. Une fois qu'on l'a aiDSi déposée, on la gonfle en y souillant de l'air au moyen d'une ouverture qu'on y a pratiquée et qu'on bouche avec du bouchon de liège pour l'y conserver. Cette ma? chine suffit pour'empècher quatre personnes de s'enfoncer dans l'eau.
expérience. — Lits d'air comprimé, au lieu de plumes.
On fait un matelas en toile gommée préparée, on y forme deiH cloisons intérieures, de manière à diviser l'espace total en trois parties, que l'on remplit d'air au moyen d'un soufflet à soupape. Ces lits peuvent être très-commodes pour les armées et les navires, attendu qu'en donnant issue â l'air, ils occupent fort peu d'espace, et qu'il ne faut que peu de temps pour les remplir de nouveau de ce fluide élastique.
expérience. — Voiture par la pression de l'air. Le principe de cette invention repose sur le parti qu'oïl peut tirer de la pression de l'air atmosphérique produite par le vide formé au moyen d'une pompe mue par une machine à vapeur située à l'extrémité d'un grand tuyau, ou conduit cylindrique, dans lequel serait placé un chariot roulant sur un chemin de fer, muni d'un tirant ou planche circulaire qui fermerait le conduit, et contre lequel agirait la pression de l'air. On conçoit que la rapidité de ce chariot, dans cette espèce de grand fusil à vent, peut être excessive, puisqu'il marcherait avec la vitesse de l'air, moins le frottement et la difficulté du mouvement des roues. L'inventeur, M. Wallance, prétendait que les soufflets cylindriques de certaines forge3 font sortir l'air par les tuyaux avec une rapidité qui varie depuis 2d myriamèlres jusqu'à 100 myriamèlres par heure, et il croyait possible do donner à ces chariots, rouiant dans de grands cylindres, une vitesse do 15 myriamètres à l'heure, en employant des machines à vapeur d'une force convenable. On a contesté
vivement la possibilité de pareils résultats, et on ne parlait même plus de l'invention de M. Wallance, lorsqu'on en a fait l'essai à Brighton sur une petite échelle. L'inventeur a Tait construire un cylindre d'environ 67 mètres de long, dans lequel un grand nombre de curieux ont voyagé. Le cylindre qui a servi à cette expérience a 2 mètres 925 millimètres de diamètre; la voiture se composait d'un train sur trois roues ; au-devant de cette voiture est fixée UDe planche ou diaphragme qui occupait la totalité du cylindre, et servait d'obstacle, et, pour ainsi dire, de voile à l'air, cherchant à remplir le vide formé en avant, au moyen d'une pompe située à l'extrémité du conduit; on a placé une secoude pompe à l'extrémité pour aller a volonté en avant ou en arrière : les voyageurs, placés derrière la planche, ne s'aperçoivent pas du tout du courant d'air.
Cet appareil était loin encore de réaliser les avantages que s'en promettait l'Inventeur, puisqu'on n'y faisait que 1 myriamètre environ à l'heure ; mais il est juste de faire observer que le cylindre n'était formé que de planches couvertes de toile, et qu'il est par conséquent moins imperméable à l'air qu'il ne le serait s'il était construit en briques; que la planche circulaire laissait un espace vide de 27 millimètres toutàl'cntour, et que la raréfaction de l'air produite par la pompe n'avait fait baisser le baromètre que de 2/10 dé millimètre.
Les opinions sont encore très-partagées en Angleterre sur ce nouveau moyen de communication et sur la possibilité d'en tirer parti. En général, on l'a regardé comme impossible à réaliser en grand; cependant, M. Cousin, ingénieur, qui a été envoyé en Angleterre, par le gouvernement de Russie,* a fait paraître un rapport extrêmement favorable à cette invention. Il prétend que la construction d'un chemin ou conduit de ce genre coûtera moins que celle d'un canal; que la pression atmosphérique se faisant dans tous les sens, il est inutile que le tuyau soit horizontal ; qu'il pourra suivre toutes les sinuosités et pentes du terrain ; qu'on y voyagera aussi bien la nuit que le jour, les chariots étant éclairés par le gaz portatif ; qu'on pourra aisément les arrêter a volonté, en tournant le diaphragme et eserçant une pression sur les roues; qu'ils ne pourront être renversés; qu'en augmentant la puissance des maehines à vapeur, on pourra augmenter prodigieusement la rapidité de la course, et la porter au-delà de 15 myriamètres à l'heure, même pour des transports d'un poidx considérable, puisque la pression de l'air dans le cylindre, en supposant même que le vide ne soit fait qu'imparfaitement, équivaudrait à une force énorme.
DE l'air ATM 0 S P H £îl 1 QUE , 287 C'est cette invention de M. Wallance qui a donné lieu à celle des chemins de fer, dits atmosphériques, où les voyageurs ne sont plus renfermés et poussés dans le tube, mais placés à l'extérieur dans des voitures comme dans les chemins de fer ordinaires. Les pompes à air font le vide dans un long tuyau qui règne sur toute l'étendue de la voie et est pourvu d'une rainure longitudinale fermée par une longue' soupape graissée et fermant hermétiquement. Dans ce tuyau se meut, sous l'influence de la pression atmosphérique, un piston qui porte une tige verticale se reliant au chariot remorqueur. A mesure que le piston chemine, sa tige soulève la soupape qui lui livre passage et entraine le chariot en avant. Une fois passe", la soupape se referme pour tenir le vide et permettre la continuation des opérations.
Tout le monde sait qu'on a fait des essais en grand de ce système de voie de communication, en Angleterre sur le chemin de Croydon, en France sur celui de Saint-Germain, et que ces essais ne sont pas concluants.
expérience. — Voiture traînée par des cerfs^volants.
Le 26 août 1826, il passa a Reading une voiture allant de Bristol à Londres, qui consistait en un léger chariot à quatre roues, traîné par deux cerfs-volants, et dans lequel étaient trois voyageurs. Le maître cerf-volant était d'une hauteur de 6 mètres 50 centimètres ; il avait été fait avec une mousseline sur laquelle était collé un papier peint; il volait à une hauteur de 55 mètres 25 centimètres au-dessus de la terre*; le cerf-volant pilote, qui le surmontait, s'en trouvait environ à la même distance. Chacun d'eux était attaché au char par une corde d'une grossenr moyenne ; celle du cerf-volant pilote était engagée à travers l'autre, de manière à ce que l'on put, en tirant la corde, s'élever au-dessus des obstacles, tels que les arbres, les édifices, les clochers, etc., situés sur les côtés de la route. On avait placé sous cette voiture un tambour et un appareil destiné a virer et à dévirer la corde à volonté ; elle était guidée comme les chaises de Bath. Deux gentlemen de Reading la. suivaient dans un cabriolet ; ils étaient obligés de faire galoper constamment leur cheval, afin de pouvoir aller au môme train. Le propriétaire assure avoir plus d'une fois, en venant de Malboroug, parcouru de dix-huit a vingt milles à l'heure. Entre World's-end et la barrière, le duc de Glowcester, dans son équipage de voyage à quatre chevaux, fit route avec la voiture qui, jusqu'à une certaine distance, marcha de front avec celle de S. A. R., bien que les chevaux, de cette dernière fussent au galop.
L'église de Saint-Gilles, qui se trouvait sur la route, arrêta un moment la voiture. Six hommes, détachant les cordes, contournèrent le clocher, et les rattachèrent au-delà dans Grown-Lane; mais ces hommes faillirent perdre terre, tant était grande l'attraction des cerfs-volants. Peu à peu la voiture se remit en route, suivie par tous les chevaux et les équipages dont on put disposer ; mais elle les devança au point qu'aucun ne put lui disputer le pas au-delà de Raw- Barge, et la plupart des chevaux la quittèrent à Granby: dans 15 minutes, clic fut do la Crow à Twyfort, et cette distance est de cinq milles.
Dans le midi de la France, où le vent règne constamment, surtout dans le département de l'Aude, on devrait faire l'essai de ces nouvelles voitures.
expérience. — Pour donner à l'air une couleur rouge.
Prenez un ballon rempli d'air, faites-y passer du gazdeutoxyde d'azote, et vous verrez aussitôt l'air prendre une couleur rougeàtre.
Cet eiret est dû à ce que le deutoxyde d'azote décompose l'air, en absorbe l'oxygène, et passe a l'état d'acide nitreux. récréation 122. — Bouquet magique.
On fait la branche du bouquet avec des petits cylindres de fer-blanc, qu'on perfore sur divers points; on applique sur ces trous des fleurs et des fruits en cire, sur lesquels ou colle bien proprement du talfetas gommé et peint avec tes couleurs des feuilles, fleurs et fruits qu'ils représentent. Il est bien entendu que ce taffetas doit être également collé ssur les .tiges, Cela fait, on fait chauffer ce bouquet pour en foudre la cire qui coule par les pétioles et les pédoncules des feuilles, des fleurs et des fruits dans la tige principale qui la laisse couler au dehors. En cet état, on presse légèrement toutes les enveloppes de fleurs, etc., et on les fait rentrer dans les diverses branches du bouquet, qu'en place ensuite sur une bouteille ayant un fond mobile qui étant mis en action, met en mouvement un petit soufflet dont l'air presse sur ses enveloppes, les fait sortir des branches, les gonfle, et leur redonne leur première apparence.
récréation 123. — Canne à vent.
On fixe daos un bâton creux en sureau, en roseau, etc., un tube de verre bien égal; on y introduit à l'une des extrémités et à 27 millimètres de profondeur, une flèche de 27 on 54 millimètres de longueur, garnie d'un petit morceau de
DE L'Ain ATMOSPHÉRIQUE. ' 289
peau d'un diamètre semblable à celui de ce tube. En soufflant fortement sur cette flèche, on la projette d'autant plus loin que le tube est plus long et qu'on y souffle plus fortement. On peut, par ce moyen, toucher un objet à environ soixante pas de distance. Avec cette canne, on peut s'amuser aussi à tuer des oiseaux, en lançant contre eux des petites boules d'argile, etc.
Il est inutile de dire que la force de projection qui est communiquée * ces corps est due à l'air que l'on comprime dans le tube, et qui presse sur eux pour reprendre son élasticité.
RECREATION 124.— Têtes parlantes.
Préparez deux bustes de carton et posez-les chacun sur un piédestal aux deux extrémités d'une salle; placez un tuyau de fer-blanc de 27 millimètres de diamètre, dont l'une des extrémités s'ouvre à l'oreille d'une de ces deux figures. Ce tuyau doit traverser l'intérieur du buste et du piédestal, passer sous le plancher pour se rundre par l'autre piédestal, dans la bouche deia seconde figure où il se termine ainsi quo dans l'creille de la première figure, en entonnoir. On doit aussi aveir soin, lorsqu'il faudra couder les tuyaux, que ce soit à angle droit, et que la partie supérieure de chaque angle soit coupée et la partie recouverte d'une plaque de ferblanc qui ait une inclinaison de 45 degrés, réciproquement aux tuyaux qui se joignent, afin que la voix, en partant d'un tuyau, soit directement réfléchie dans l'autre, etc.
D'après ces dispositions, supposons qu'une personne parle dans l'oreille de la première figure, il est bien évident que celle qui aura son oreille près la bouche de la seconde entendra distinctement ce quel* autre aura dit. En adaptant à cette dernière figure un tuyau qui parte de son oreille et se rende dans la bouche de l'autre, on pourra, par ce moyen, entretenir une conversation.
Dans cette expérience, il est aisé de voir que le son est portépar l'air mis en mouvement et conservé dans le tube.
■ , récréation 125. — Marteau d'eau.
Prenez un tube (flg. 150, Pl. IV) de verre de 217 millimètres de longueur sur 20 millimètres de diamètre ; l'une de, ses extrémités doit être fermée, et l'autre doit offrir un renflement ovo'ide, terminé par un tube très-étroit, destir.ô à être scellé à la lampe. Introduisez dans ce tute la sixième partie de l'eau qu'il peut contehir. Soutirez-en l'air an moyen de la machine pneumatique, et fermez aussitôt. Si ce vide Physique amusante. 25
a été bien fait, en tournant ce tube horizontalement et le tournant brusquement dans une position verticale, on entend un coup comme celui d'un petit marteau, et l'on éprouve en même temps une légère secousse. II en est do même en imprimant à l'eau une secousse de bas en haut ou en retournant tout-à-coup le tube. Si l'on remplace l'eau par le mercure, le coup est encore bien plus fort, et si le mercure est bien pur, et le vide bien fait, on voit dans toute la longueur du tube un jet de lumière qui le parcourt.
expérience. — Cloche du plongeur.
La cloche du plongeur est un vase plus. on moins grand, doué d'une pesanteur, suffisante pour pouvoir s'enfencer jusqu'au fond de l'eau, elle est destinée soit à y faire des travaux, soit à la reeherche de divers objets, etc. Suivant sa capacité, un ou plusieurs hommes peuvents'yplacerety respirer plus ou moins de temps; aussi est-elle munie d'un conduit au moyen duquel on penfc y injecter de nouvel air, au moyen d'une pompe, pour remplacer celui qui est, vicié. L'air contenu dans la cloche du plongeur est d'autant plus comprimé qu'elle est descendue à une grande profondeur; aussi ceux qui s'y trouvent placés en éprouvent parfois quelques accidents. Cela n'est que graduellement que l'on descend cette cloche dans l'eau, aGn.de ne pas produire subitement cette compression. Comme les cloches à plongeur ordinaires sont assez connues, nous allons donner la description de celle qui a été perfectionnée par Ch. Steele.
Cloche du plongeur, perfectionnée par Steele.
Ce perfectionnement consiste à combiner une cloche d'observation avec une cloche employée à diriger des travaux, et à mettre en communication cet appareil avec un réservoir à air placé au-dessus de la surface do l'eau tandis que la cloche est sous ce liquide, de manière à donner aux personnes qui sont hors de l'eau le moyen de communiquer avec celles qui y sont, plus facilement qu'on ne l'a fait jusqu'à présent. Voici en quoi consiste cet appareil : imaginez un compartiment qui est, dans le fait, une cloche ordinaire, el qui, par cette raison, n'a point de fond ; concevez un autre compar- 1 tintent en forme de cloche d'observation, qui a par conséquent un fond et que l'auteur appelle la chambre communiquante. L'air qu'elle contient ne communique avec le premier compartiment que par doux robinets et par un orifice principal, dit trou à l'homme. L'un des deux autres conduits sert à transmetîre une communication par écrit, lorsque
DE l'aïr ATMOSPHÉRIQUE. 291 cela est nécessaire; il y a des morceaux de verre épais qu' servent à transmettre la lumière. L'auteur préfère que les verres aient deux faces planes, parce que, quelle qu'en soit l'épaisseur, on voit distinctement à travers. C'est dans ces sortes de fenêtres qu'est pratiquée l'ouverture pour le passage d'un homme.
Nouvelle cloche du plongeur, de M. Guillaumet.
L'idée principale de M. Guillaumet consiste à envoyer au plongeur un air qui, avant d'arriver à sa bouche, passe dans un petit réservoir , où, par le moyen d'une soupape régulatrice, la pression se maintient parfaitement égale à celle que le réservoir reçoit extérieurement du liquide. Une pompe foulante manœuvrée assez facilement par un homme placé au bord de l'eau ou sur un bateau, comprime de l'air dans un réservoir à une pression supérieure à celle qui répond à la profondeur où doit descendre le plongeur. L'air de ce premier réservoir passe dans un tuyau formé de toile tendue imperméable par une couche de gomme élastique et va se rendre dans le plus petit régulateur, où, au moyen d'un mécanisme, cet air se maintient a une pression égale à celle qu'éprouve la poitrine du plongeur. Du second réservoir, l'air ayant ainsi la pression convenable à la respiration du plongeur, se rend à sa bouche en traversant une soupape à clapet, qui s'ouvre par l'aspiration. Pendant l'expiration, cette soupape est fermée et il s'en ouvre une autre qui est à l'entrée d'un tuyau destiné a l'expulsion de l'air qui a été respiré. Si la respiration vient à être suspendue par quelque accident, on s'en aperçoit à l'extérieur, en ne voyant plus arriver à la surface de l'eau les bulles expirées ; c'est un avantage qu'a l'appareil Guillaumet sur ceux où l'on envoie plus d'air que le plongeur n'en peut consommer.
Une autre condition de sécurité, c'est quo le plongeur peut se remonter lui même à l'aide d'un flotteur qui se trouve attaché à son corps. Ce flotteur est formé d'un sac de toile imperméable où, en ouvrant un robinet placé sous sa main , il fait arriver directement de l'air du réservoir au moyen d'un tuyau qui s'embranche sur celui du régulateur.
expériëmce. — Anneaux colorés de Newton.
Pressez fortement l'une contre l'autre deux plaques d'une substance quelconque, en observant que l'une d'elles au moins soit transparente, et vous verrez aussitôt une série de couleurs, disposées par anneaux, se former autour du point
de contact immédiat. Cette curieuse expérience est due à Newton. Il parait' que ces couleurs sont produites par la couche d'air interposée entre les plaques, dont l'épaisseur diminue graduellement jusqu'au point de contact.
On remarque des effets semblables dans des substances minérales, lamelleuses, etc., qu'on appelle irisées à cause de ce phénomène. Beudant pense qu'il est dù a un fluide plus ou moins rare qui a pénétré dans l'intérieur par plusieurs Tissures.
expérience — Pour démontrer l'acide carbonique dans l'air.
Exposez dans un grand vase peu profond, et au contact de l'air, de l'eau de baryte ou de chaux, et vous remarquerez qu'il se forme peu à peu à la surface une pellicule blanche qui se précipite et qui est insoluble dans l'eau. Cette pellicule traitée par les acides, donne de l'acide carbonique, et se convertit avec eux en sel baritique ou calcaire.
expérience. — Pour rendre successivement bleue et rouge une liqueur verte, au moyen de l'air de la respiration, et lui donner ces mêmes couleurs.
Colorei en. vert de la teinture de violettes, au moyen d'un peu d'ammoniaque ou de tout autre alcali, et faites-y passer, au moyen d'un tube, l'air provenant de la respiration. En peu de temps, la liqueur passera au bleu, et, bientôt après, au rouge. On pourra lui redonner les mêmes couleurs par des quantités successives d'alcali. Dans cette expérience, le gaz acide carbonique, qui est produit par l'acte de la respiration, neutralise d'abord l'alcali et rétablit ainsi la couleur bleue, qu'une nouvelle dose d'acide rougit. L'alcali qu'on ajoute de nouveau rétablit la couleur bleue en neutralisant l'acide, et la verdit ensuite quand il est en excès.
expérience. — Rendre laiteuse une liqueur claire et incolore, au moyen de l'air provenant de la respiration.
Si l'on fait passer, au moyen d'un tube, l'air de la respiration dans un vase contenant de l'eau de baryte ou de chaux, elle blanchira peu à peu et déposera une poudre Blanche, qui sera un carbonate de l'une ou do l'autre de ces deux bases.
La tl"5orie est la même que celle de l'expérience précédente.
DE l'air atmosphérique. 293
expérience. — Imiter le tonnerre par l'ébranlement de l'air.
On fiie bien solidement «ne peau de parchemin, assez: épaisse et mouillée, sur un châssis de bois de 812 millimètres de long sur 487 millimètres de large. Lorsque le parchemin est sec et qu'il est bien tendu, on l'agite fortement, on on frappe dessus avec le poing, pour imiter le bruit du tonnerre qui gronde.
Dans les salles de spectacle, on imite l'éclat du tonnerre qui tombe en suspendant à deux cordes une certaine quantité de douves enfilées de'manièreà se trouver placées à 162 millimètres de dislance l'une de l'autre; en détachant ces deux cordes en même temps, et laissant tomber ces douves l'une contre l'autre, on produit cet effet.
expérience. — Imiter la pluie et la grêle par l'ébranlement de l'air.
L'on découpe, sur du fort carton, une vingtaine de cercles de 108 à 135 millimèires de diamètre ; on les coupe tous depuis leur circonférence jusqu'au centre (fig. 79); on les perce d'un trou ayant 27 millimètres de diamètre; on les joint ensemble, en appliquant et collant le côté ïoupé C du cercle A au côté coupé Dde celui B, et ainsi de suite, jusqu'à, ce que tous les cercles soient noués ensemble, de manière qu'était allongés, ils prennent la figure d'une vis. On laisse sécher, puis oh introduit dans ces trous une tringle de bois qui les enfile touSj et on fait en sorte qu'ils se trouvent distants les uns des autres de 54 à 81 millimètres. On les assujettit sur celte tringle avec de la colle-forte, on les couvre .ensuite sur toute leur longueur, et à l'une des extrémités, avec un triple papier bien collé, qu'on a eu soin d'humecter, afin qu'il se tende fortement sur ces cercles. On les laisse bien séchei,eton introduit, par l'extrémité qu'on a laissée ouverte, environ 5 hectogrammes de petit plomb, plus ou moins, suivant la grandeur de la pièce, et l'on ferme aussi d'un triple papier cette extrémité.
Lorsque le plomb se trouve rassemblé a une des extrémités de ce tuyau, placé dans une position horizontale, si on le soulève doucement par cette extrémité, le plomb coule jusqu'à l'autre bout en suivant les contours du carton, et frappant contre le papier tendu. De ce choc résulte un bruit semblable à celui que fait une grande pluie; si on soulève le tuyau plus promptement, le choc étant plus souvent répété dans le même temps, en raison du degré de vitesse plus
considérable communiqué an plomb, le bruit sera plus fort, et imitera celui de la grêle. Cet effet aura lieu de même, en élevant ensuite le tuyau par son autre extrémité.
Imitation du vent et de l'ouragan.
Ou fait construire un cylindre en bois H {fig. 104) de 975 mUlimètres de diamètre et de la largeur du taffetas N. Sur ce cylindre, à 108 millimètres de distance l'une de l'autre, sont des règles elouécs IT, qui, dans leur rotation sur l'enveloppe du taffetas, excitent un sifflement plus ou moins fcrt, suivant la rapidité du mouvement que l'on imprime à la manivelle.
' expérience. — Décomposition de l'air par les fleurs.
Assujettissez des fleurs, dans leur position naturelle, dans un vase contenant quelques millimètres d'eau ; couvrez-les d'une cloche en verre, et placez-les dans l'obscurité. Le lendemain, l'oxygène de l'air aura disparu pour faire place a un volume égal d'acide carbonique, qui est mêlé avec 0/79 d'azote. Ce qui démontre la vérité de cette expérience, c'estque l'eau, en absorbant l'acide carbonique, rèmonte de 0,21 dans la cloche, et qu'un animal ne peut vivre, ni une bougie brûler dans l'air où ont séjourné oes fleurs.
Ou voit, d'après cela, qu'il est dangereux de placer beaucoup de fleurs dans une chambre peu aérée, et surtout d'y coucher. La mort pourrait bien être la suite aTune telle imprudence.
expérience. — Porte-voix.
Cet instrument, destiné à porter la voix à de grandes distances, se compose d'un tube qui a environ un mètre de longueur, dont une des extrémités s'élargit graduellement, et se termine par un large évasement semblable a un entonnoir, tandis que l'autre bout est surmonté d'un petit évasement propre à appliquer la bouche. Les porte-voix sont en cuivre ou en fer-blanc, quoiqu'il soit maintenant démontré que la nature des corps sonores n'exerce aucune influence sur leur bonté, qui dépend uniquement de leur construction.
Pour faire connaître la théorie des porte-voix, nous ferons observer que, dans ce tube, la distribution de la force d'impulsion déterminée par l'ébranlement primitif est limitée par ses parois; de sorLe que les molécules de l'air qui se trouvent dans son intérieur reçoivent, à une distance donnée du centre du mouvement, toute l'impulsion qui, à l'air
DE L'AIR ATMOSPHÉRIQUE. 295
libre, se serait communiquée à toute une onde sphérique; d'où il résulte qu'elles doivent être et sont ébranlées plus fortement. Partant de ce principe, on voit qu'en sortant du porte-voix elles impriment une plus forte impulsion à l'air qui les entoure que si le mouvement se fût propagé, au premier instant, dans tout cet espace. Il est donc évident que cette force sera d'autant plus grande que la disposition du tube sera plus convenable pour transmettre le son parallèlement à son axe ; aussi les meilleurs sont ceux qui ont la forme d'une branche d'hyperbole, ayantpour asymptote l'axe du tuyau.
expérience. — Cornet acoustique.
C'est, à proprement parler, un porte-voix renversé, destiné aux personnes qui ont l'ouïe très-dure; il ne produit d'autre effet queccluideconcentrerlesondulations aériennes, au moyen desquelles le son parvient au tympan.
On a beaucoup vanté les cornets acoustiques de forme paraboloïde; il paraît cependant démontré que la conique est la meilleure.
Pendule atmosphérique de Le Roy.
Fig. 117, pl. 3. Vue de face de l'ensemble du mécanisme qui fait remonter les poids dé. deux rouages de l'horloge.
Fig. 118. Profil de fa figure 117.
Fig. 119. Plan duilit mécanisme.
Le corps de cette horloge est composé :
1° Du rouage ordinaire des horloges allant un mois, avec un échappement à cheville, et un balancier de 1 mètre. Ce balancier est une lentille en cuivre, mise au degré de pesanteur nécessaire, et suspendue à ressort par une verge en bois, afin d'éviter l'effet de la dilatation sans avoir recours au balancier à compensation, qui augmenterait de 300 francs le prix de l'horloge.
2° D'un corps de rouage de sonnerie, également semblable à ceux des autres horloges, allant le même temps et sonnant les heures et les demies. Sa construction le rend capable d'être mû par le même poids que le mouvement, La force du vent agit sur une girouette d'environ 325 millimètres de long sur 217 millimètres de large, qui est attachée a une branche de fer, que l'on voit en ab, est destinée à transmettre a l'horloge l'impulsion qu'elle reçoit de la girouette qui est placée au-dessus du bâtiment; elle porte à son extrémité inférieure 6 un triangle c, d, e 3 qui, en tournant, fait lever un châssis d'acier f } porteur du'erampon qui tire à lui la roue de remontoir.
Les roulettes placées au sommet de trois angles de ce triangle sont destinées à rendre plus doux le frottement causé par l'action du triangle sur le châssis g, ressort appuyant à son extrémité supérieure contre le châssis f, pour le ramener chaque fois qu'une des roulettes c, d, e du triangle l'a éloigné, h, crampon, doigt ou cliquet, fixé au chàssia f } et engrenant' dans les dents de la roue de remontoir t, qui tire à lui dans le mouvement du châssis. Cette action, imprimée a la roue a rochet i, par le cliquet h, fait remonter le poids h (lig. 118) suspendu à la carde J,par la poulielibr.e m.
n, antre petit cliquet servant à empêcherla roue de remontoir i de revenir sur elle-même lorsque le crampon h l'a attirée à lui.
o (fig. 117),ressort qui maintient le cliquet n engagé dans les dents de la roue de remontoir.
Au moyen du triangle à roulettes c, d, e,on profite du vent quel qu'ii soït, et la moindre variation suffit pourfaire mouvoir le châssis, et, par suite, le reste du mécanisme.
p f bascule dont l'objet est de vaincre la trop grande force du vent, qui, sans cette bascule, ferait remonter le poids contre la roue de remontoir. Cette force, tendant toujours à élever le poids davantage, nuirait considérablement au mécanisme. Cette bascule est fixée sur le crampon h,- en deux points g, r (fig. 117); elle porte à l'une de ses extrémités une tringle en cuivre s, dontou voit la partie supérieure (fig. 117), et le prolongement ou partie inférieure (fig. 118). L'extrémité inférieure de cette tringle touche le poids lorsqu'il est arrivé à la hauteur convenable; cette tringle est ajustée à la charnière à son extrémité supérieure, de sorte qu'elle conserve "toujours la position verticale.
La figure 119 représente en plan l'extrémité inférieure de la bascule, que l'on voit de profil en ('(fig. 118). On y voit le bout de la tringle s et une ouverture w, qui sert au passage d'une des cordes du poids.
Cette horloge se place dans une boite en bois, et porte à sa partie supérieure, au-dessus du cadran des heures, un autre cadran qui indique la direction des vents. Ce dernier cadran pourrait être situé entre la tige du centre et le, midi, dans le grand cadran de l'horloge.
-Proportion d'air atmosphérique et de gaz de l'huile nécessaires pour la détonnation de ce dernier. Par M. Dumas.
Le gaz employé contenait 18 pour 100 de gaz ou vapeurs "ahsorbables par l'acide sulfuriquc concentré, au bout de quelques minutes.
