‹ Nouveau manuel complet de physique amusante ou Nouvelles récréation physiques contenant une suite d'experiences curieuses, instructives et d'une exécution facile, ainsi que diverses applications aux arts et a l'industrie par messieurs Julia de Fontenelle et F. MalepeyreChapitre 25 sur 35 · OBSERVATEURS · texte numérisé non relu

OBSERVATEURS

Gay-Lussac.

idem.

John Davy.

G.-L. et Thénard.

Thénard.

Tb. et Gay-Lussac.

Gay-Lussac.

idem.

idem.

Collin.

BerzéliuB.DuIong.

Biot et Arago. Thén. et Gay-Lus, B. et A.

Bcrard.

Th. dft Saussure.

Bcrzclius et ïhjL Crr.iskshancÈ.

Gay-Lnssac.

Thsmson.

Tromsdorff.

Beraél., Dulon

Poids spécifique de quelques liquides.

Acide sulfurique 1,8409

— nitreux. - . . . 1,550

— nitrique 1,2175

Eau de la mer 1,(&63

— de la mer Morte 1,2403

— distillée 1,0000

Alcool absolu 0,792

Ether sulftirique. 0,7155

Ether bydrochlorique 0,874

Essence de térébenthine 0,8697

Naphte. .......... 0,8475

Huile d'olive 0,9153

Lait 1,03

Vin de Bordeaux 0,9939

— de Bourgogne 0,9915

Le poids spécifique des vins est d'autant moindre, qu'Us sont plus riches en alcool et plus chargés d'acide carbonique. On peut consulter le Sémeire que j'ai lu à ce sujet à l'Académie des Sciences, et qui se trouve consigné dans le tome 3 duVoumoj.de Chimie médicale.

Poids spécifique des solides.

L'eau h 18° C. étant prise pour unité.

I laminé 22,0690 passé à la filière. . - . 21,041 forgé 20,3366 purifié 19,5000

0r | forgé . 19,3617

ur j fondu 19,2581

Tungstène 17,6

Mercure à 0 13,598

Plomb fondu. ........ 11,3523

Palladium 11,3

Rhodium. . . 11,0

Argent fondu 10,4743

Bismuth fondu 9,822

Cuivre en fil 8,8785

Cuivre rouge fondu 8,788

Arsenic 8,308

Nickel fondu." 8,279

Urane 8,1

Acier non écroui 7.8163

Cobalt fondu 7,8119

DE l'eau. 341

Fer en barre 7,788

Etaln fondu 7.2914

Fer fondu 7.2070

Zinc fondu- 6,861

Antimoine fondu 6,712

Tellure 6,115

Chrome 5,9

Iode ' . 4,9480

Rubis oriental 4,2833

Saphir oriental * . . . 3,9941

— du Brésil 3,1307

Topaze orientale 4,0106

— de Saie 3,5640

Diamants les plus lotsrds 3,5310

— les plus légers. ■ 3,5010

Emeraudes 2,7755

Perles 2,7500

Corail 2,680

Cristal de roche pur 2,6530

Soufre natif 2,0332

Ivoire 1,9170

Alhàt-e 1.8740

Jayet 1,259

Suecin 1,078

Sodium 0,9726

Glace. .......... 0,930

Pstassium 0,8651

Liège 0,240

Pour établir une liaison entre les tables de pesanteurs spécifiques qui précèdent, nous ajouterons que d'après les recherches de MM. Biot et Arago, le poids de l'air atmosphérique sec, à la température de la glace fondante et sous la pression de 0 m 76, est, à volume égal, 1/770 "de celui de l'sau distillée.

Par une moyenne entre un grand nombre de pesées, on a trouvé qu'à 0 de température et sous la pression de 0 m 76, le rapport du poids de l'air a celui du mercure est de 1 à 10466

expérience. — Poids spécifique des corps.

Tous les corps de la nature ontété divisés en deuxgrandes classes : pondérables et impondérables. Dans ces derniers sont rangés ceux dont on n'a pu reconnaître la pesanteur, ce sont : le calorique, la lumière et le fluide électrique. Tous les autres corps appartiennent à lapremière division. Lape-

sauteur est une des propriétés de la matière ; en cela elle ne doit pas être confondue avec le poids spécifique, qui est la pesanteur relative dés divers corps à volumes égaux. Ainsi } une balle de platine pèse beaucoup plus qu'une d'or d'un môme volume; celle-ci pèse à peu de chose prèSj le double d'une d'argent, et trois fois plus qu'une de zinc, etc. La pesanteur est donc le poids qu'ont les divers corps, sous le môme volume, à la" môme température et sous la môme pression. 11 faut donc, lorsqu'on veut la reconnaître dans quelques corps, les placer dans ces conditions. Il est divers moyens pour établir ce poids spécifique ; nous allons examt- i ner les principaux,

Poids spécifique des solides.

S'il était possible d'obtenir les corps dont on veut déterminer le poids spécifique sous un volume égal, rien ne serait plus simple que cette opération. Ainsi, en supposant qu'on ait à peser trois corps représentant chacun un tube parfait, si l'un pèse 2, l'autre 3 et le troisième 5, il est évident que leur poids spécifique sera, à un poids de comparaison convenu, comme 2 est à 3 et à 5 pour le premier, etc. Mais il est reconnu qu'il est bien plus exact de peser les corps sous le même poids, quel que soit le volume, parce qu'il est bien plus facile de reconnaître avec précision ce poids.

L'eau distillée a été prise pour unité, ou, si l'on veut, pour point de comparaison avec les autres corps, de manière que le poids spécifique d'un corps est le rapport qui existe entre le poids de l'eau et le poids de ce môme corps sous le même Tolume. Yoici la manière dont on fait cette opération. On pèse d'abord exactement dans l'air le corps dont on veut avoir le poids spécifique; d'autre part, on a un flacon à large goulot et bouché à l'émeri. Après l'avoir bien rempli d'eau, on le pèse exactement avec le corps dans le môme plateau; on note bien le poids : cela fait on plonge le corps dans le flacon, duquel il s'écoule un volume d'eau égal a celui de ce corps qu'on vient d'y immerger; on enlève soigneusement l'eau qui s'est écoulée, on l'essuie bien, de môme que le flaeon, et l'on pèse de nouveau. Il est évident que le flacon a perdu de son poids, et cette perte de poids est celui du volume de l'eau écoulée. Or, comme le volume est égal à celui du corps immergé dont on connaît déjà la pesanteur, il .est aisé d'établir leur poids spécifique, les physiciens emploient la manière suivante :

Après avoir pesé soigneusement le corps dans l'air, ils le pèsent dans l'eau et ie suspendent à un cheveu ou à un fil,

de l'eau. 343 suivant son poids, sous le plateau d'une balance, et le font plonger dans un vase rempli d'eau distillée; la différence qui existe entre lé poids dans L'air et celui dans l'eau, est le poids exact du volume de l'eau déplacée, qui est égal a celui de ce corps.

Il est bon de faire observer qu'il est des corps qui s'imbibent plus ou moins d'eau. Dans ce cas, on doit les peser au sortir de l'eau, et la différence du poids qu'ils auront d'avec celui qu'ils avaient avanl d'être immergés devra être ajoutée à la perte indiquée par la balance. Si le corps s'imbibait tellement d'eau qu'il ne s'en répandit point, et que la balanoe n'indiquât aucune perte, on pèserait ce corps et le poids qu'il aurait acquis indiquerait celui de l'eau (1).

Pourquoi les corps sont-ils plus légers dans l'eau?

D'après la théorie que nous avons émise, il est bien reconnu que le poids que perd le corps pesé dans l'eau est égal à son volume d'eau déplacée, et que la perte du poids du corps qu'on pèse est d'autant plus gnnde ou d'autant plus faible que le liquide dans lequel on l'immerge est plus ou moins dense. Ainsi un cube d'étain pur, qui pèse dans l'air 7 kilog. 291, ne pèse plus, dans l'eau, que 6 kilog. 291, tandis que, si on le pèse dans l'alcool, il ne perd 0 kilog. 837. La connaissance de la perte du poids qu'éprouvent les corps qui sont dans l'eau explique la plus grande facilité qu'on a à las soulever que s'ils étaient dans l'air.

Poids spécifique des liquides.

Pour comparer ce poids spécifique, il suffît d'avoir un flacon qu'on pèsera plein d'eau distillée, après qu'on l'aura pesé vide, le poids de l'eau qu'il contient étant dès-lois connu, il sera comparé avec celui des autres liquides dont on l'aura successivement rempli et qu'on aura pesé. Pour que cette opération soit plus exacte,, il faut que ces divers liquides soient tous à ia même température et sous la môme pression, parce que leur dilatabilité est en raison inverse de leur pesanteur.

. expérience. — Aréomètre.

C'est sur le principe qu'un corps qui flotte sur un liquide

(0 Si la corps .«t solnble dana l'eau, on devra etaolilr an liquida dani lequel tl ne ss diitolre pu, ai en déterminer, oupnra»ant, le poldi ipeclliquo, donl on «nblira «Halte les rapport» atec tel ni da Tcaa. L'huile de iiirebeniliine Nceale nmil éttt np- : pliquteo celle opémiion-

en déplace un volume pareil au sien, et qu'il s'enfonce d'autant plus que ce liquide est moins dense, que sont construits les aréomètres. Nous allons faire connaître les principaux. Nsusnous bornerons à dire auparavant que ces instruments sont munis, à l'extrémité inférieure, d'une boule plus ou moins grande, dans laquelle oit introduit du mercure ou du plomb en grenailles qui lui servent, pour ainsi dire, de lest, et qui, poriant leur centre de gravité très-bas, le font flotter dans une position verticale.

Aréomètre de Fahrenheit. — Cet instrument se compose d'un tube de verre lesté, comme nous venons de le dire, et surmonte d'une petite cuvette en forme d'entonnoir, audessous de laquelle est placé un trait circulaire. 11 est évident que cet instrument s'enfonce d'autant plus dafis les liquides, qu'ils sont moins denses, et que, dans tous les cas, ou le fait enfoncer jusqu'au trait circulaire en ajoutant des poids dsns la cuvette. Il résulte de cette manière d'opérer que le poids de l'aréomètre, joint a celui qu'on y ajoute pour qu'il affleure dans l'eau jusqu'à la marque ou trait, étant égal à celui du volume de l'eau déplacée, celui qu'il faudra ajouter avec le poids du même instrument pour le faire affleurer dans un autre liquide constituera le poids de celuici, qu'il sera dès-lors aisé de comparer avec celui de l'eau ; car le volume des liquides déplacés étant semblable, la différence des poids additionnels devra indiquer leur rapport de densité; ainsi, si, dans un liquide, un poids égal à 1 la fait descendre jusqu'au trait, et qu'il en faille un égal à 3 pour l'y enfoncer dans un autre, il sera évident que ce dernier liquide sera toutofois plus pesant que l'autre.

expérience. — Aréomètre de Baume.

Cet aréomètre est également connu sous le nom de pèseliqueur. Il ne diffère du précédent qu'en ce qu'il n'a point de cuvette et qu'il offre sur sa tige une échelle dont les divisions indiquent un centfeme d'alcool, d'acide, de sel, etc., unis à l'eau. Voici la manière dont on le gradue. On le plonge dans l'eau distillée, et on marque d'un trait le point où il reste en station dans ce liquide; et si l'on veut construire un pèse-sel, par exemple, on le plonge ensuite dans un. liquide qui contient 0,01 de sel, et l'on marque le point où il s'enfonce, ce qui constitue un degré. On le plonge succassïvement dans des solutions qni contiennent 2, 3, 4, 5, 6, etc., jusqu'à 100 centièmes de sel, et l'on établit ainsi les 100 divisions, dont chacune indique un centième. Il est bon de faire observer qu'il faut, pour chaque sel, un instrument par-

de l'eau. 345 tîoulier, et que le pèse-sel pour le salpêtre ne saurait servir pour l'alun, ni celui-ci pour le sel marin, etc. Si l'on veut construire ce pèse-!iqueur pour les acides ou l'alcool, on ajoute à l'eau distillée, pour chaque degré, 0,01 d'alcool absolu ou un acide dans le plus grand état de concentration possible et que l'on a déjà reconnu.

Ces aréomètres sont très-utiles clans le commerce, surtout dans ceux des eaux-de-vie et alcools. Chaque degré d'enfoncement de l'instrument dans la liqueur indique un centième ou un degré d'alcool. Hais, comme la dilatation des liquides est en raison directe de leur température, et qu'ils sont d'autant plus légers qu'ils sont plus dilatés, on a construit de petits thermomètres destinés à mesurer la température, des liqueurs dont on vient de déterminer le degré de spirituosité, et l'on a dressé des échelles pour les réduire au degré qu'une température ou basse ou élevée peut leur avoir fait perdre ou gagner.

Depuis Baumé, on s'est beaucoup occupé de perfectionner les aréomètres ; et, parmi les physiciens qui ont le mieux réussi en France, nous citerons MM. Gay-Lussac et Benoit. Nous ne ferons pas connaître les divers aréomètres, parce que cela nous entraînerait trop loin. Nous nous bornerons ï présenter ceux qui sont construits sur des principes différents.

Aréomètre de Nicholson. — Aproprement parler, c'esteelui de Fahrenheit, construit en fer-blanc, lequel porte à la partie inférieure un bassin mobile et conique^ il est appliqué à déterminer le poids spécifique des solides. Lorsqu'on veut servir, on place le corps dans la cuvette supérieure et l'on faitjaflleurer. Après l'en avoir retiré, on y substitue le nombre des poids nécessaire pour le faire également affleurer. Ce nombre est son poids. On place ensuite ce corps dans le seau, et la perte du poids qu'il éprouve est égale à celui du volume de l'eau qu'il déplace. Cette perte est indiquée par son poids, qu'on est obligé' d'ajouter pour que l'afileurement ait heu. D'après cela, il est aisé de juger de son poids spécifique.

expérience. — Méthode simple pour graduer tes aréomètres de verre.

M. Moore, au lieu de faire plonger l'aréomètre dans des liqueurs de densités différentes et connues, a proposé la méthode suivante, qui dispense de recourir à plus d'un liquide. Soit A, le poids de l'aréomètre dans l'air. A — a, son poids dans l'eau, a sera le poids de l'eau déplacée. Si l'on équi-

libre maintenant la balance avec l'aréomètre, d'un côté dans l'eau, et de l'autre côté un point A — 1/2 a, le poids de l'eau déplacée ne sera plus que 1/2 a, et son volume sera aussi moitié de ce qu'il était précédemment. Hais c'est justement le volume que l'aréomètre déplacerait dans un liquide dont la densité serait double de celle de l'eau ; il en est de même pour les diverses densités.

expérience. — Hydromètre.

M. Hare a donné, sous ce nom, un instrument qui est destiné à mesurer la densité des solides et des liquides. 11 est formé d'un tube de verre divisé en parties égales, qui se trouve muni d'un vernier. A l'une des extrémités est adapté un piston destiné à porter dans le tube le liquide qui entre par l'autre extrémité, laquelle est terminée en pipette avec deux instruments semblables, dont les divisions sont égales au volume. On introduit de l'eau dans l'un, et dans l'autre le liquide dont on veut déterminer le poids spécifique; il en résulte que le rapport du nombre des divisions occupées par ljjn et l'autre liquides, et nécessaire pour conserver l'équilibre des deux instruments placés sur une balaacc, indique le rapport des densités de ces liquides.

Si l'on se propose d'obtenir celle d'un corps solide, on. équilibre ce corps avec l'hydromètre au moyen de l'eau qu'on introduit dans celui-ci, en faisant plonger ensuite le corps dans l'eau ; l'on rétablit l'équilibre en chassant de l'hydromètre une certaine quantité d'eau, etc.

Poids spécifique du gaz.

La manière de prendre le poids spécifique des gaz est des

Elus simples; on fait le vide dans un ballon muni d'un roinet que l'on ferme ensuite, et on le pèse. On le remplit ensuite du gaz que l'on veut examiner, et Ton pèse. On tient noie de son poids; ou le pèse ensuite rempli d'air atmosphérique, qui est considéré comme unité : leur différence établit celle de leur poids spécifique.

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