I. AIR

§ 1. De la pesanteur de Vair.

i. Qu’cst-ce que l'air? — 2. Quelle est la pesanteur de Pair? — 3. Quelle est la pression que l’air exerce sur les corps dans tous les sens? — 4. Comment a lieu l’ascension des liquides dans les tubes, lorsqu’on aspire l’air de ces tubes? — b. Quelle est la cause de la suspension de l’eau dans les éprouvettes renversées sur l’eau? — 6. Qu’est-ce que les seringues? — 7. Quelle est la construction et quels sont les usages du baromètre ?

1 . — L’afr est un fluide qui entoure la surface du globe à une hauteur de 70 à 90 kilomètres. C’est ce qu’on appelle P atmosphère.

2 . — L’air est pesant. Pour le prouver, on pèse un ballon de verre vide, puis on y laisse entrer de Pair. On voit que

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l’équilibre est détruit. Les poids nécessaires pour le rétablir donnent le poids de l’air contenu dans le ballon ; en divisant ce poids par le nombre de litres que contient le ballon, on a le poids d'un litre d’air. On a trouvé ainsi qu’à 0°, un litre d’air bien sec, pris à la surface de la terre, pèse ordinairement lg»- ,299 ou 770 fois moins qu’un litre d'eau pure.

5. — La pression que l’air exerce sur les corps est égale dans tous les sens. Tous les êtres vivants sout soumis à une pression plus ou moins forte exercée sur eux par l’air qui les entoure. Un homme de moyenne taille supporte une colonne d'air pesant environ 16 mille kilogrammes. Si nous ne sommes point écrasés par une pareille pression, si même nous ne nous en apercevons pas, c'est qu’elle est contrebalancée par l’élasticité des fluides que nos corps possèdent intérieurement.

L'expérience du crève -vessie prouve évidemment la pression de l'air dans tous les sens. Voici en quoi elle consiste : on met sur la platine de la machine pneumatique un manchon de verre dont les parois sont très-épaisses, et qui est fermé à sa partie supérieure par une vessie bien tendue et bien ficelée sur les bords du vase. La vessie, soumise d’une part à la pression de l’air intérieur qui tend à la pousser de bas en haut, et de l’autre à la pression de l’air extérieur qui la pousse en sens contraire, reste en équilibre tant que ces deux pressions sont égales. Mais si l’on fait le vide dans l’intérieur de l'appareil , la pression intérieure devenant alors plus faible, la vessie cède à la pression extérieure et fléchit de dehors en dedans. Sa cavité augmente à mesure qu’on raréfie l’air, et il arrive un certain moment où il suffit de la toucher du bout du doigt pour qu’elle se brise avec fracas : ce bruit est causé par la rupture violente de la membrane et par le choc de l’air qui rentre précipitamment dans le vase. —Au lieu d’une pression de haut en bas, on a une pression latérale, si le crève-vessie est incliné, et une pression de bas en haut, s’il est renversé ; toutes ces pressions produisent le même effet que la première : ce qui prouve bien que l’air presse dans tons les sens.

4. — Si l’on plonge dans un vase rempli d’eau un tube ouvert par ses deux extrémités, le liquide se mettra au même niveau dans le tube et dans le vase, parce que la pression atmosphérique est égale dans l'un et dans l’autre ; mais si l’on aspire alors l’air contenu dans le tube, le vide deve-

nanl comple.t, le liquide n’éprouve plus de résistance, et il s’élève avec rapidité, comme s’il était aspiré lui-même. On peut facilement s'assurer de ce fait, en plongeant un chalumeau de paille dans le vase ; si l’on aspire avec la bouche l'air qu’il contient, on a des jets successifs de ce liquide.

o. — Lorsqu’on renverse une éprouvette (petite cloche étroite) pleine d’eau sur une cuve à eau, ce liquide reste suspendu dans l’éprouvette, qui n’en laisse pas échapper la moindre partie; c’est la pression de l’air qui fait remonter une partie de l’eau de la cuve, qui agit comme le ferait un bouchon sur l’orifice de l’éprouvette.

6. — La seringue est composée d’un cylindre creux , terminé à l’une de ses extrémités par une partie conique évidée intérieurement et très-étroite; à l’autre extrémité est adapté un piston muni d’une lige de bois ou de métal : ce piston est introduit dans le cylindre après qu’il a été rempli d’eau ; un couvercle à vis empêche le liquide de s’échapper. Lorsqu’on veut faire fonctionner cet appareil, on appuie sur le piston; en descendant dans l’intérieur du cylindre qu’il remplit exactement, il chasse devant lui l’eau, qui, refoulant l’air renfermé dans la partie conique, s’échappe et fournit un jet continu. Ce fait est dû à la pression que le piston exerce sur le liquide, qui à son tour chasse l’air renfermé dans là partie conique, et obtient ainsi son écoulement.

7. — Le baromètre , inventé par Torricelli, est un instrument qui sert à mesurer la pression atmosphérique. Pour le construire, on prend un tube de verre d’environ 80 centimètres, fermé à l’un de ses bouts : on le remplit complélemenlde mercure qu’on purged’airpar l’ébullition ; on bouche ’ avec le doigt l’extrémité ouverte du tube, et on le renverse dans une cuvette contenant aussi du mercure. On fixe le tube et la cuvette sur une planche graduée, au moyen de laquelle on peut connaître à chaque instant la hauteur de la colonne de mercure, et par conséquent la pression de la colonne atmosphérique. La longueur moyenne de la colonne barométrique ou la hauteur moyenne du baromètre est de 0m.,7(}c.

Le baromètre a plusieurs usages :

1 0 De mesurer la pression qu’exercent l’air libre et les gaz quelconques renfermés dans des vases clos;

2° De marquer les variations de l’atmosphère dans le même lieu : le mercure s’élève par le beau temps, et s’abaisse par le mauvais. La variation de la pression atmos-

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sphérique n’a pas encore reçu une explication suffisante. On se sert aussi pour cel objet du baromètre à cadran. Dans ce baromètre (fig. 7, Ph .), le tube a deux branches, l’une grande, qui est fermée, et l’autre petite, qui est ouverte ; audessus de celle-ci se trouve une poulie P très-mobile, et dont l’axe perce un cadran derrière lequel est attaché le baro mètre. L’axe de la poulie porte une aiguille destinée à parcourir les divisions du cadran ; sur la circonférence de celte poulie est enroulé un fil dont les deux extrémités portent deux petits poids qui se font équilibre. Il y en a un qui flotte sur le mercure de la petite branche, dont il suit tous les mouvements. Quand le mercure baisse dans la branche ouverte et s’élève dans l’autre, c’est-à-dire quand la pression atmosphérique augmente , le petit poids descend avec le mercure; le contre-poids s’élève, et l’extrémité de l’aiguille occupe le haut du cadran : dans le cas contraire , elle occupe le bas ou quelque position intermédiaire. Or, comme l’observation a montré que l’élévation ou l’abaissement du mercure est un signe de beau ou de mauvais temps , on a marqué mauvais temps, le point le moins élevé du cadran; beau temps, le temps le plus élevé, et variable, le point intermédiaire.

3° De mesurer la hauteur des montagnes. En effet, le baromètre transporté au sommet d’une montagne marque que la pression y est moindre qu’au pied. Le mercure descend à mesure que s’élève l’instrument, et des expériences ont démontré que l’abaissement est d’un millimètre pour 1 0"* ,50 d’élévation. On peut donc toujours mesurer, sauf de légères erreurs, la hauteur des montagnes au moyen du baromètre. C’est Pascal qui le premier l’a appliqué à cet usage.

§ 2. Des pompes et autres machines.

1 . Qu’est-ce qn’une pompe ? Combien y en a-t-il d’espèces ? — 2. Qu’est-ce que la pompe aspirante? — 3. Qu’est-ce que la pompe foulante? — 4. Qu'est-ce que la pompe aspirante et foulan'.c? — 5. Qu’est-ce que la pompe à incendie? — 6. Qu’est-ce que la machine pneumatique i — 7. Quelles sont les diverses expériences faites avec cette machine? — 8. Qu’est-ce que les machines soufflantes ? — 9. Qu’est-ce que la trompe? — 10. Qu’est-ce que le ventilateur? — 11. Qu’est-ce que le siphon ?