CHAPITRE II. — PRESSIOIVMOLÉCULAIRE

Cette force atteindra son maximum si la molécule est en M, à la surface même ; elle diminue si la molécule s'enfonce et devient nulle quand celle-ci

Fig. C3.

se trouve en M", à une profondeur égale à la limite d'attraction, ou à une profondeur plus grande.

Si donc nous décrivons une surface X'Y' qui soit en tous ses points à .une distance de XY égale au rayon de l'attraction sensible, nous avons une couche de molécules soumises à des forces qui agissent normalement de^ l'extérieur à l'intérieur, forces qui produisent un effet analogue à celui de la pesanteur et augmentent la densité du liquide entre XY et X' Y'. Il on résulte une pression qui se transmet dans tous les sens et dans toute la masse et sur toutes les parois, suivant les lois générales reconnues précédemment ; on la nomme pression moléculaire.

Inflaence de la courbure des surfaces. — Nous allons prouver que cette pression varie quand la forme de la surface change. Pour cela considérons l'action exercée sur une molécule M' par tout le liquide placé autour d'elle dans la sphère d'attraction sensible. Si la surface est plane et figurée par AB (^^.64), l'attraction exercée sur W par ABPQ est détruite par celle que produit PQA'B', et il ne reste que l'action de A'B'C. Si elle est concave et terminée en DHE, il restera l'attraction de CD'H'K', qui sera moindre que dans le cas précédent. Si, au contraire , la surface terminale est convexe et figurée par KHL, la portion de liquide actif sera augmentée et représentée par CK'H'L'.

En répétant le même raisonnement pour tous les points tels, que M', on voit que la pression moléculaire totale change avec la forme de la surface; on peut la désigner par A si cette surface est plane, par A — B si elle est concave, et par A -*- B si elle est convexe ; elle se transmet dans tout le liquide et sur les parois; elle va modifier comme il suit les conditions d'équilibre.

Explication des variations de niveau. — i"" Quand un tube de verre

Fig. 65.

Fig. r»6.

est plongé dans l'eau (fig. 65), la surface est concave en D, et la pression y est A — B ; au niveau MN elle est A — B -*-//; en un point extérieur C la surface est plane et la pression égale à A ; elle devient k-h'h' sur MN; mais comme les pressions sur MN doivent être égales, il faut qu'on ait

A-+-//=A — B-*-//, li=/i'-+-B,

le niveau est donc plus élevé en D qu'en C, et la dif- ^ férence est égale à B.

2° Si la surface est plane dans l'espace capillaire,

les pressions moléculaires sont les mêmes à l'inté-

N. rieur et à l'extérieur, et il n'y a pas de changement

de niveau.

3* Quand la surface est convexe dans le tube, la pression devient A -f- B

en D, et A-h B H- /i au niveau MN (y?^. 66) ; nous aurons

A-+-/i'=A-*-BH-//, /t = /i'-B;

le liquide sera déprimé dans le tube d'une quantité B.

On vient d'expliquer les changements de niveau par la forme de la surface ; il reste à expliquer pourquoi celle-ci est quelquefois concave et quelquefois convexe.

Explication de la forme des surfaces. — Quand on plonge dans un liquide BAE (y^'. 67) une lame verticale indéfinie CDE d'un solide

quelconque, la molécule liquide A éprouve de la part du liquide BAE une attraction P dirigée suivant la bissectrice de l'angle EAB. Elle est également attirée par les portions CAD, CAE du solide, ce qui donne deux forces égales Q inclinées à 45 degrés de CA. Ces trois forces se réduisent à une action verticale PCOS45**, qui s'ajoute à la pesanteur, et à une composante horizontale qui est (2Q — P) cos 45". Trois cas peuvent se présenter.

i°SiaQ — P>o, la molécule A sera soumise à deux forces dirigées Tune suivant AE, l'autre suivant AC, qui produiront une résultante unique AR placée dans l'angle CAE [fif;. 68 ) . Et comme la surface d'équilibre des liquides est toujours normale à la direction des forces qui sollicitent ses molécules, elle sera perpendiculaire à AR suivant MN, elle fera