I. — L'HTftEOMÉTBIE
En contact perpétuel avec l'eau, l'air atmosphérique est nécessairemeo' chargé de vapeurs d'eau. IjC problème de Thygrométrie consiste à mesurrr . la proportion de cette vapeur. On {x^ut le consfdérer à trois points de wt' différents :
i** On peut chercher la force élastique /de la vapeur atmosphérique: 2" On peut se demander quel est le poids 77 de vapeur contenue ô»n> V litres d'air : ce poids est représenté par la formule
5 . of 4 *'f
celte deuxième recherche revient à la première, car on iN)urrd déduira r de/, et réciproquement ;
y On peut cherclier le rapport ':^ de la force élastique actuelle a la fore*-
maximum à la même lempérature : c'est Yêffft /n gm/nrtrir/iw ou iàfrar-
ifo/i fit' saturation de l'air; '^ est, d'ailleurs, éi;al au rapport - du poids
r II
do va[)eur tt contenu dans un litre d'air au jwids n que cet air contiendrait s'il était siUuré, car ci»s deux poids sont respectivement proportionnels à /et à F.
Ix»s Tables de tensions de la vajHnir d'eau donnant F pour toutes les lem-
f péralures (p. -m), on pourra calcu 1er 'r^ après avoir mesuré /ou ir, cl
réciproquement. Il s'ensuit que toutes les questions d'hygrométrie }»ur-
ront élre résolues |)ar la détermination de l'une des trois quantités/, '
f ou pî or il y a trois méthodes expérimentales qui v conduisent.
Fig. 198.
CHAPITR* VI. — HYGROMÉTRIE. 221
Hygromèjtre de Saussure. — Il y a des substances que Ton nomme hjgroméinques^ parce qu'elles absorbent dans l'air l'humidité qui s'y trouve. Presque toutes les matières animales ou végétales séchées possèdent cette propriété ; en outre, elles augmentent de volume lorsqu'elles se chargent d'eau. Ainsi, le bois, les fanons de baleine, les cordes à boyau, se gonflent perpendiculairement au sens de leurs libres, et les cheveux, que l'on peut considérer comme formés d'une suite de cônes emboîtés, s'allongent ou se raccourcissent suivant qu'ils sont placés dans l'air humide ou sec. Ces changements de volume, étant exclusivement produits par l'humidité, peuvent servir à la mesurer.
Saussure prend une mèche de cheveux longs, lisses et soyeux, coupés sur une tète vivante et saine, et les dégraisse en les faisant bouillir pendant trente minutes dans une lessive contenant -^ de carbonate de soude. Il
fixe un de ces cheveux à un support de laiton A [fis- 198), l'enroule sur une poulie C et le termine par un poids /^ d'environ o'^a. La poulie porte une aiguille qui parcourt un limbe divisé et qui accuse les variations de l'état hygrométrique ; elle monte quand il pleut et descend quand il fait sec.
Pour graduer identiquement tous les hygromètres, on les couvre d'abord avec une cloche pleine d'air que l'on dessèche en y introduisant une plaque de tôle revêtue d'un vernis fondu de carbonate de potasse. On voit l'appareil se fixer en un point invariable qui indique la sécheresse absolue et que l'on marque zéro. On place ensuite la cloche sur une assiette pleine d'eau ; l'air se sature, le cheveu s'allonge et l'aiguille s'arrête à une autre position qui correspond à l'humidité extrême ; on y marque 100 degrés, et on divise en 100 parties égales l'intervalle compris entre les deux points fixes.
Abandonné maintenant dans l'air, cet instrument indique des degrés d'humidité variables ; c'est un hygroscope, mais il ne résout aucun des problèmes que nous avons proposés précédemment. Saussure le sentit, et il commença des expériences pour chercher quel est l'état hygrométrique qui correspond à chaque degré de la division empirique. Après lui. cette question fut reprise par Dulong, Gay-Lussac et Melloni, mais ce n'est qu'après les expériences de M. Hegnault que l'on connut complètement toutes les circon-
Î*i2 LIVRE 11. — DE LA CHALEUR.
«;(ancesqui inQuent sur l'iiy^romètre. M. RegnauU commença par préfianr des solutions titn'os d'acide sulfurique :
SO -haHO, S0'-+-3H0,...,
11 en introduisit ensuite une petite quantité dans un baromètre à vapeur: les forces élastiques de la vapeur produite étaient données par la dépfv>sion du mercure : elles furent d'autant moindres que la solution était \ï^ii^ concentrée ; M. Regnault les mesura, et, opérant absolument comme il Vsw^i fait précédemment pour l'eau pure, il dressa les Tables de ces forces ébstiques entre les températures de 5 et 35 degrés.
Après ces recherches préliminaires, il verse au fond d'un grand bocal de verre une couche peu épaisse de l'une des solutions précédentes; il suspenJ au-dessus l'hygromètre et un thermomètre, et, après avoir fermé le Vib*par un plateau de verre rodé, il attend que Thygromètre s'arrête à um' division fixé du limbe. Soient a cette division et / la température. (Hi
cherche dans les Tables les tensions /et F, données à t degrés par la ïs(^-
f lution et par l'eau pure, et le quotient'= exprime l'état hvgrométrique qui
correspond à la division a marquée sur l'échelle de Saussure. On r^t<* ensuite la même opération avec toutes les solutions préparées, ce qui donne autant de points.de correspondance que l'on a fait d'épreuves. Far interpolation, on dresse enfm une Table qui fait connaître les états hygrométriques pour chaque degré du limbe divisé. Voici un exemple de cette graduation.
~ llyfromèire.
o,ooo o,o
i;ooo 100,0
Malheureusement, M. Regnault reconnut que la Table construite pour un cheveu ne peut s'appliquer à un autre, ce qui enlève îi cet instrument toute sa simplicité.
Méthode chimique. — M. Brunner a imaginé de déterminer directement par une véritable analyse chimique le poids d'eau renfermé dans un volume déterminé v d'air. Cette méthode ne laisse rien à désirer sous le
CHAPITRK VI. — HVGKOHËTKlt. Ï33
rapport de l'exactitude, mais elle exige des opéralions longues et déli-
Un tube de caoïilclioiic fixiîen A (fig. 199) va clierclier l'air dans l'almosphère au point que l'on veul étudier, et un aspirateur plein d'eau qui
s'écoule lentement, provoque un courant d'air qui traverse trois tul>es pleins de ponce sulfurique. Le gaz dépose la presque totalité de sa vapeur dans le premier tube«l achève de se dessécher dans le second ; le troisième est destiné à empêcher l'humidité de l'aspiraleur de revenir en sens inverse du courant gazeux, pour se dissoudre dans la pierre ponce. On a pesé les deux premiers avant l'opération, on les pèse de nouveau quand clic est terminée, el l'augmentation qu'ils ont éprouvée est te poids de la vajieur. On a, d'après la formule (a]
Les aspirateurs que 1 on emploie aujourd'hui permettent de continuer l'opération pendant très-longtemps. Ils sont composés do deux réservoirs
T2i LIVRE 11. - DE LA CHALELR.
placés l'un au-dessus de l'autre et qui tourncnl ù rrolletnenl aul«T <]'un axe horizonbil W. L'air est aspiré i>ar le Lube ABC, il arrive en i au-dessus du niveau de l'eau et la remplace dans le réservoir DC, jfir danl qu'elle s'écoule par le conduit DD. En même temps le vase iatricur s'emplit et l'air s'en échappe par un autre lube EK. Quand tout '• liquide est tombé, on retourne les deux réservoirs autour de l'aseD. et comme ils sont construits d'une manière identique, ils ne font <|ijchanger de rôle en changeant de place,
IléUiodednpsycIiramètrs. — Plaçons l'un auprès de l'autre (fig. mi sur une môme planchette deux thermitmètres B et C, bien concordanLi et trèssensibles. Enveloppons le réservoir du second avec une étoffe de gaze toujoun humectée avec de l'eau qu'elle reçoit d'un réservoir A , par l'intermédiaire d'us' mèche de coton. Cet instrument est Ir psychromètre. Nous avons déjà dit que b différence / — (' enlre les Ihermomèit*' sec et mouillé s'exprime i«r la formule |î de la page 109 :
qui donne
Si dune on a déterminé préalablciDenl b conslanle A,on pourra mesurer ( — ('et H. cherclier dans les Tables la ten»on ma^^ mum F' qui correspond à '', et calculer la valeur do la tension actuelle/de la vapeur , atmoS|ihérique.
Pour déterminer la valeur du coeSicieiil.t qui convient au lieu dans lequel on veut placer le psychromètre, on fera par la inéthode chimique plusieurs expériences qui donneront la valeur exacte de/ En môme temps on observera r et C au psychromètre, et en reoiplaçani c-.'s quantités /, l et (' dans la formule, on calculera A. Ce coefficient est i («u près constant pour un même lieu, nais il varie sensiblement quawf
