CHAPITRE h. — COMPRESSIBILITÉ DES LIQUIDES

d'un large réservoir A, surmonté d'une tube capillaire CD, bien cylindrique et muni de divisions équidistantes. On pèse le tube vide, puis on y introduit du mercure. A cet effet, on chauffe le réservoir, puis on retourne la pointe dans un bain de mercure qui monte pendant le refroidissement; on recommence l'opération jusqu'à ce que le tube soit rempli: alors on le refroidit en l'entourant de glace; au bout de dix minutes

on le pèse, on retranche du poids total P celui du tube vide /v, et — ^

est la capacité de l'instrument, D étant la densité du mercure à zéro.

En chauffant de nouveau, on fait sortir un peu de mercure, on refroidit dans la glace, on note la division où s'arrête le mercure, et on pèse encore une fois. La diminution de poids P — P' divisée par D fait

connaître le volume des n divisions vides, et — =r- exprime la capacité

d'une division.

Lq vase DCA est plongé dans un vase fermé BB plein d'eau et qui se termine par un tube ouvert EG dont le diamètre est égal à celui du tube CD. On comprime le liquide dans le piézomètre par son extrémité D qui est mise en communication avec une pompe de compression. Alors deux phénomènes se produisent : i°le liquide diminue de volume; 2° le vase A s'agrandit; et pour ces deux raisons le niveau C s'abaisse. Mais en s'agrandissant le vase A refoule le liquide extérieur qui monte dans le tube EG. En retranchant cette élévation de l'abaissement enC, on a fa compressibilité vraie du liquide. Voici quelques résultats pour une pression égale à l'atmosphère.

Liquides. Tempéralare. Compressibilité.

Mercure 0,0 o,coo 002 96

Eau....' 0,0 * 0,000 o5o 3

b iDjO 0,000 045 (J

Eau de mer 17,5 0,000 o43 6

Éther 0,0 0,000121

Alcool 7,3 0,000084

Esprit de bois i3,5 0,0000913

Chloroforme 8,5 0,0000625

£lasticité, pression. — Les liquides jouissent d'une propriété caractéristique : ils n'affectent aucune forme par eux-mêmes, mais ils prennent celle des vases où on les renfermé. Leurs molécules, au lieu d'ôlre liées Tune à l'autre comme elles le sont dans un solide, peuvent glisser sans

frottement sous l'influence de Teffort le plus faible et se déplacer continuellement, chacune d'elles occupant et quittant successivement une place déterminée oh elle est remplacée par une autre sans que l'équilibre général soit troublé.

On admet, comme une conséquence naturelle de cette mobilité, que si un liquide n'était pas soumis à l'action de la pesanteur, il devrait être constitué d'une manière identique dans toutes ses parties, être composé de molécules distribuées également dans toute la masse et tenues à des distances moyennes égales dans toutes les directions.

Si dans un vase fermé (^g. 4o) on introduit un piston A, et qu'on le pousse par un poids P, il s'enfoncera, puisque le liquide est compressible. Alors les molécules se rapprocheront. Rapprochées, elles se repousseront : cest l'élasticité. Elles presseront les parois, qui s'étendront jusqu'à ce qu'elles exercent à leur tour sur le liquide une force de réaction égale à Teffort qui les pousse. Dans ce nouvel état, les molécules seront encore également distribuées dans toute la masse et tenues à des distances moyennes égales 'dans toutes les directions; seulement, leur distance est devenue moindre. Elles sont en tension comme un ressort, et cette tension est égale partout et dans tous les sens, à cause de la symétrie du liquide.

Considérons un élément quelconque M. Les molécules qu'il sépare exercent de part et d'autre une force répulsive ré- Fig. /jo. ^ ^

ciproque, comme s'il y avait entre elles un ressort tendu. Cette force se nomme la pression sur l'élément. Puisque l'équilibre existe, la pression est égale sur les deux faces, et à cause de la symétrie du liquide dans tous les sens, elle est normale h la surfrice, indépendante de sa direction y et la même sur tous les éléments éf^aujc que Von imaginera ^ soit dans V intérieur du UtpàdCy soit contre la paroi.

Cette loi, qui résume les propriétés des liquides, est connue sous le nom de principe d'égal/ té de pression. On va la généraliser.

1° Soit a la surface du piston {^g. 40), chargé du poids P; le liquide ■exerce contre lui une réaction égale au poids P puisqu'elle lui fait équilibre, et toute surface a intérieure ou sur la paroi éprouvera la môme pression P. Si donc on considère en B ou en C des orifices de section a, il faudra, pour maintenir l'équilibre, y exercer de l'extérieur à l'intérieur un effort P.

On dit alors que la pression exercée en A s'est transmise à B et à C, et l'on doit entendre par là que Je liquide ayant diminué de volume exerce une réaction élastique égale dans tous les sens et dans toutes ses parties.