I. — DILATATIOH D£8 6AZ

On retrouve pendant réchauffemenl des gaz les mêmes phénomènes que pour les solides et les liquides : ils se dilatent, leur densité diminue et ils absorbent des quantités de chaleur déterminées, variables avec leur nature. Il y a donc à étudier successivement : i*" leur dilatation; 2? leur densité ; 3** leur chaleur spécifique.

Représentons par v et p'|es volumes d'un même poids de gaz à / et /' degrés, aux pressions h et h\ et désignons par a le coefficient de dilatation de

ce eaz • , — — , exprimeront les volumes ramenés à zéro sous les

^ i-h ai \-h at *

pressions A, //, et, en vertu de la loi de Mariette, on aura

vk t'/l'

i-h ai i-^ ai'

Cette équation exprime que le volume d'un gaz à t degrés, divisé par le binôme de dilatation (i-h ai)ei multiplié par la pression //, est une quantité constante. Elle sera employée à l'avenir dans tous nos calculs, et pour résoudre toutes les questions relatives à la dilatation des gaz, il suffira d'avoir mesuré, comme nous allons le faire, le coefficient do dilatation a,

Us premières 'expériences exactes sur les gaz sont dues à Gay-Lussac. II trouva d'abord les dilatations suivantes entre o et 1 00 degrés :

Air. Oirgèoe. Azote. Hydrogène.

Bientôt après,, craignant avec raison que Thumidité n'eût altéré la dilatation des gaz sur lesquels il avait opéré, il fit une étude spéciale de l'air sec par le procédé suivant.

Un tube thermométrique dont la capacité avait été déterminée comme nous l'avons montré page io3, fut rempli d'air sec en ajustant à son extré-* mité B (Jrg. 160) un tube C plein de chlorure de calcium, en renversant le tout, et faisant tomber le mercure par un fil de platine P que l'on agitait dans la tige AB. On admettait que l'air qui s'introduisait dans la tige à travers

communique avec des tubes à dessiccation H et. par leur int^médiairo. avec une pompe à main P.

Pour dessécher le ballon, on y fait le vide après avoir porté à l'ébullition Teau de la chaudière et fermé la branche BC par le robinet inférieur, i)ui> on laisse rentrer l'air à travers les tubes H qui sont remplis de pierre ponce calcinée, imbibée d'acide sulfurique. Cette opération ayant «té répétée plusieurs fois, on refroidit le ballon en lentourant de glace, et l'on ferme la communication qui existait avec les tubes H. On note alors la hauteur barométrique H, qui représente la pression de Tair emprisonné.

Cet air se compose de deux parties : la première est contenue diins «o ballon, son volume est V et sa température o degré; la deuxième rcn:* plit l'espace compris entre la paroi de la chaudière et le manomètre ju:^ qu'en a. On a jaugé séparément chacun des tubes qui composent cet espacf . et comme il est extrêmement petit, n'étant guère que la millième partie de la capacité totale, on peut admettre qu'il est constant et à la température de l'atmosphère; nous désignerons par v son volume ramené à zéro. Dès lors, tout l'air enfermé dans l'appareil aurait à la température de zéro ie volume V H- 1^, et le produit de ce volume par sa pression serait (V + (')ll-

Pour passer à la seconde phase de l'expérience, il suffit de porter de nouveau l'eau de la chaudière à l'ébullition. L'air se dilate, le mercure baisse au-dessous de a ; mais on^ le ramène à ce repère en ajoutant du mercure dans la branche ouverte, et on mesure au cathétomètre la difltrence h des niveaux dans le manomètre; à ce moment, la hauteur barrmétrique est H', la pression de l'air H' -+- /i, et la température du g?z o>t odle de l'ébullition de l'eau sous la pression H'; elle est donnée par I(? Tables. Soit T sa valeur; la portion d'air contenue dans le ballon occu[h'

maintenant un volume V(i -f- AT) • réduit à zéro, il serait - ^ =-^ • io

volume p reste ce qu'il était. En faisant lé produit du volume total ramené à zéro par sa pression et en égalant le résultat au produit que l'on a trouvé dans la première phase de l'expérience, on trouve

Cette équation donne la valeur de /7, et H. Regnault a trouvé ain^i a = o,oo36645.

Deuxième méthode. — Dans la méthode précédente, ie gaz conscr\«' sensiblement le même volume dans les deux périodes de TexpAnenoe, mai*" sa pression augmente, et le calcul se fonde -sur la loi de Mariotte que Von suppose exacte. On peut donc dire que le nombre qui vient d*être trou* é