CHAPITRE XXII

Du poids spécifique des Corps liquides et solides.

§ î. (Quoique les méthodes ordinaires d’évaluer le poids spécifique , ne puissent être exposées qu’après l’hydrostatique, il en existe cependant une qui peut déjà être expliquée ici complètement : c’est la méthode de Kdaprotli, et elle mérite d’autant plus d’être développée, qu’elle n’est décrite nulle part, à ma connaissance, quoiqu’elle doive obtenir la préférence sur les autres méthodes dans la plupart des cas , à cause de sa simplicité, de sa commodité et de son exactitude. Tout l’appareil qu’elle exige, consiste en une balance exacte et un ou plusieurs flacons de verre bouchés à l’émeri.

$ 2. Trouver le poids spécifique d’un liquide . On tare le flacon vide , c’est-à-dire , on le met en équilibre au moyen de poids ; ensuite on le pèse plein d’eau distillée, en ayant soin de le boucher exacte-

( i ) Tous les liquides se vaporisent dans le vide, même les huiles grasses, et la force élastique qu'ils y manifestent, est d’autant plus grande que leur ébullition se fait à une moindre température. Ainsi, l’éther qui bout à 3o° , a déjà, à la température de i5°, une élasticité considérable qu’il manifeste dans le vide. L’eau qui ne bout qu’à 8o° , n’aurait, à la même température de i5°, qu’une élasticité beaucoup moindre ; et moindre encore doit être celle des huiles grasses qui ne bouillent qu’à une température bien plus élevée : car, comme c’est seulement alors qu’elles ont une force élastique capable de faire équilibre au poids de l’atmosphère , il n’est pas étonnant qu’elles en aient une très-faible dans les températures basses. Nous reviendrons sur ce sujet en traitant de l’évaporation.

DES CORPS LIQUIDES

ment; puis on le remplit du liquide qu’un examine, et en divisant le dernier poids par le premier, on obtient le poids spécifique cherché. Supposons que le flacon contienne 8G4 grains d’eau distillée , et seulement 673 grains d’éther : le poids spécifique de ce dernier, est = fH = o,779.

L’exactitude de ce procédé est sensible, d’après ce que nous avons dit sur le poids spécifique , pag. 21, $ 4 e*- 110^c>

§ 3. Ti 'ouver le poids des corps solides qui ne se dissolvent pas dans Veau, Pour évaluer le poids spécifique des corps solides, il faut seulement que le corps puisse être introduit dans le flacon ; mais il 11’est pas nécessaire qu’il soit d’un seul morceau ; il peut même être en poussière fine. On pourrait faire cependant, pour les corps plus volumineux, des flacons avec une ouverture suffisamment large pour qu’ils y pussent passer. La manière la plus simple de laire l’expérience , est la suivante :

On tare d’abord un flacon exactement rempli avec de l’eau distillée 5 on pose ensuite le corps qu’on veut examiner, dans le même plateau, auprès du flacon, et l’on met dans l’autre plateau le poids nécessaire pour établir l’équilibre j on voit ainsi quel est le poids du corps ; on enlève alors le flacon et le corps, et l’on introduit le corps dans le flacon rempli d’eau; on ferme ensuite le flacon, et l’on prend grand soin à ce qu’il ne reste aucune bulle d’air dans l’intérieur. Après l’avoir bien essuyé à l’extérieur, on le replace dans le plateau de la balance oîi il était auparavant; ce côté est alors plus léger, et il faut mettre auprès du flacon autant de poids qu’il est nécessaire pour rétablir l’équilibre : ce poids indique combien le corps a fait sortir d’eau du flacon. En divisant le poids du corps par le poids de l’eau déplacée, on obtient le poids spécifique cherché. Par exemple, en supposant que le corps pèse 523 grains, et l’eau déplacée 84 grains, le poids spécifique du corps sera = ~~ z=z 6,226 (1).

(1) Pour qu’une balance fut rigoureusement exacte, il faudrait que ses deux bras fussent parfaitement égaux, et que les memes poids placés dans un des plateaux ou dans l’autre , fissent toujours équilibre au même corps; mais il estpresqu’impossible d’atteindre une pareille perfection: et si l’on se donne la peine défaire subir cette épreuve aux balances qui passent pour les plus exactes, on n’en trouvera probablement pas une seule qui y satisfasse. Mais on peut très-bien se

I l6 QUATRIEME SECTION.

§ 4. 11 y a des corps qui s’imbibent d’eau , sans se dissoudre ni se décomposer. Pour ceux-ci, la question de la recherche du poids spécifique presente une espèce d’équivoque. Veut -on connaître le poids spécifique d’un grès, par exemple, en faisant abstraction des interstices qui s’y trouvent, et en examinant seulement quel serait le poids spécifique d’un corps qui aurait un meme volume et un meine poids que ce grès, mais qui serait sans interstices sensibles? ou bien, veuton savoir le poids spécifique de la masse propre du corps? Dans les deux cas, on peut trouver le poids spécifique de la manière suivante : on détermine d’abord , comme il est dit à l’article 3 , le poids du corps sec dans l’air ; nous supposons qu’il pèse 1000 grains, ensuite on le plonge dans l’eau jusqu’à ce qu’il soit parfaitement imbibé; alors on voit combien son poids s’est augmenté : nous admettons que cette augmentation est de 5o grains : on introduit alors le corps dans le flacon, et l’on voit combien il déplace d’eau. Supposons que ce soit 240 grains : maintenant, si c’est dans le premier sens qu’on veut déterminer le poids spécifique du corps, on divise 1000 par 240, ei l’on {rouve4,iÖ7* Si l’on veut , au contraire, savoir le poids spécifique suivant le second sens , on doit considérer que la masse propre du corps, n’a pas déplacé 240 grains d’eau, mais 240 — 5o — 190 grains. lSod poids spécifique et donc -Ç0^0 — 5,263.

Lorsqu’un corps se décompose dans l’eau, comme cela arrive pour la plupartdes argiles, cette double signification a encore lieu. Seulement dans le premier sens, oùl’on considère le corps comme une masse con-

passer de cette perfection ; et pourvu que la balance soit sensible, on peut trouver le poids d’un corps aussi bien que si les deux bras étaient exactement égaux. 11 suffit, pour cela, de peser dans un meme plateau le corps et les poids qu’on lui compare. On met premièrement dans un des plateaux le corps que l’on veut peser, et on lui fait équilibre de l’autre côté avec du plomb , des feuilles de cuivre ou d’autres matières quelconques; puis, lorsque l’équilibre est bien établi , on ôte le corps et on lui substitue des poids en quantité suffisante pour ramener l’équilibre. Il est clair alors que ceux-ci représentent exactement le poids du corps dont ils n’ont fuit que prendre la place, et cela indépendamment des inégalités que les deux bras de la balance peuvent avoir. Cette méthode des doubles pesées est due à Borda. J’ai l’ai exposée eu détail dans mon Traité de Physique , avec l’indication de toutes les précautions qu’il faut y joindre, pour que les résultats soient exacts.

DES CORrS LIQUIDES.

tinue, le poids spécifique doit être incertain en soi , puisqu’un corps de cette espèce peut avoir une densité très-différente, à cause de la solution de continuité de ses parties. Dans ce cas, on ne peut avoir qu’une évaluation approchée. On l’obtient en opérant justement comme il est dit à l’article 3, et en observant seulement de fermer le flacon avant que le corps qu’on y a introduit, se soit déjà décomposé. Si l’on veut , au contraire, connaître le poids spécifique dans le deuxième sens, le mieux est de broyer le corps en parties aussi fines qu’il est possible , et d’opérer ensuite suivant la méthode décrite à l’article 3.

$ 5. Trouver le poids spécifique des corpsqui se dissolvent clans Veau. Quand on veut savoir le poids spécifique d’un sel ou d’un corps quelconque qui se dissout dans l’eau , on choisit un autre liquide, comme l’alcool , ou quelque huile ou il ne se dissout pas. On détermine d’abord, suivant l’article 2, le poids spécifique de ce liquide, relativement à l’eau. Nous supposons qu’il soit de o,866. On évalue ensuite le poids spécifique du sel par rapport à ce liquide, selon l’article 3 : nous supposons qu’on le trouve de 3,278. On multiplie alors ces deux nombres l’un par l’autre, et leur produit, 2,829748 ; exprime le poids spécifique du corps (1).

( 1 ) Soient S, E et L les poids respectifs du sel, de l’eau et du liquide , à éga-

lité de volume : — sera(pag. 21, note) le poids spécifique du sel, rapporté au

liquide, et — sera celui de ce dernier, relativement à l’eau : d’où il suit que E

leur produit — X — - — — - exprime la pesanteur spécifique du sel, rapporté à LEE

l’eau : ce qui est la règle donnée article ci-dessus.

Dans toutes les opérations précédentes, il faut, si l’on veut atteindre la dernière exactitude, connaître le poids de l’air que peut contenir le flacon - et cela se déduit de sa capacité • car les corps perdant dans l’air une partie de leur poids, égale à celle du fluide qu’ils déplacent , ce poids forme une quantité qu’il faut ajouter à tous ceux que l’on observe ; et il est clair qu’en négligeant cette circonstance, on n’aurait pas exactement leur rapport 5 par la même raison , il faut observer le baromètre et le thermomètre pendant l’expérience 5 car le poids du volume d’eau déplacé en dépend. Il faut aussi dégager tout l’air contenu dans l’intérieur des liquides. Ceci est très-sensible dans les expériences exactes. [Voyez, le Traité de Physique de Biot. )

§ 6. Nous allons joindre ici une courte liste de poids spécifiques. On en trouve une plus considérable dans Gehler, ill, 912; et une encore plus étendue dans Fischer , IV, 5o5.

Platine

Mercure (i)

Plomb

Argent

Bismuth .........

Cuivre

Laiton

Fer

Acier

Etain

Zinc

Craie

Marbre de Carrare Gypse compacte.. .

Spath pesant

Terre à pots

Cristal de roche. . .

Klaproth.

Frisson.

Fischer.

Klaproth.

Frisson.

Fergnian.

Musschenbro ck .

Fergman.

jusqu’à 2,32

Frisson.

jusqu’à 2,29.

jusqu’à 4,4.

jusqu’à 2,0.

Frisson.

( i) M. Fischer donne cette évaluation du poids du mercure, d’après des expériences précises et souvent répétées, qu’il a faites à la température de 1 3° de Féaumur , en employant du mercure très-pur qui lui avait été donné par M. Klaproth.

Nous avons trouvé, M. Ara go et moi, par des expériences très-exactes, que le poids du mercure réduit au vide et à la température de la glace fondante, est l3,5pg5. Nous nous sommes servis de mercure distillé que nous a donné M. Berthollet.

Si l’on réduit le résultat de M. Fischer à ces memes circonstances , en employant la dilatation du mercure égale à de son volume pour chaque degré du thermomètre centigrade , et celle de l’eau que j’ai rapportée à la page 109 , on trouve la pesanteur spécifique du mercure , égale à 1 3,6 1 83 , la différence 0,0 1 88 est de la valeur totale , et elle peut tenir aux différences des nombre employés par M. Fischer et moi, pour réduire les dilatations et principalement celle de l’eau, ou peut-être à ce qu’il n’aurait pas eu soin de purger d’air l’eau qu’il a employée dans l’expérience } ou enfin aux erreurs inévitables de ces résultats.

DES CORPS LIQUIDES

IHJ

Silex •

Spath fluor

Pierre ponce

Grès

Verre vert ordinaire . .

Verre blanc

Flint-glass anglais. . . .

Salpêtre

Sel commun

Ammoniaque

Alcool (absolu)

Éther sulfurique (i) . .

Cire

Iiuile d’olive

Huile de térébenthine Bois de chêne (frais).

— (sec). .

Bois de hêtre

— de sapin

— de liège

jusqu’à 2,67.

jusqu’à 2,60.

Brisson. —

jusqu’à 2,56.

jusqu’à 2,6.

jusqu’à 2,5.

Brisson .

JW usschenbrock.

Lowitz .

jusqu’à 0,745*

jusqu’à 0,960.

Musschenbrock,

$ 7. Une circonstance remarquable dans la combinaison chimique de deux corps, c’est que le poids spécifique de cette combinaison ne peut pas, plus que sa chaleur spécifique, être déterminé à priori , parce que la combinaison prend toujours une autre densité que celle qu’elle devrait avoir d’après les proportions de principes constituans. Par exemple, si l’on mêle des volumes égaux d’eau distillée et d’al- 2 cool du poids spécifique de 0,824, on devrait croire que le poids ! spécifique de la combinaison, tiendra le milieu entre 1,000 et 0,824; par conséquent qu’il serait de 0,912; mais, en faisant l’expérience , on le trouve de o,g3o à 0,9^0; de sorte que le liquide est plus dense après la combinaison , et occupe un espace plus petit que celui que remplissaient les principes constituans.

(1) L’éther sulfurique est d’autaut plus léger, qu’il est plus pur. La première évaluation est de Lowitz , la seconde de Rose , et elle sc rapporte à l’éther pré-

paré de la manière ordinaire.

§ 8. Comme la chaleur dilate tous les corps , et diminue par conséquent leur poids spécifique, il faut toujours faire les pesées à une température déterminée, lorsqu’on veut opérer avec exactitude. On choisit ordinairement une température de \\° de Deluc , parce que, aussi bien en été qu’en hiver, c’est la température la plus habituelle des chambres habitées, et qu’une différence d’un ou de deux degrés , n’est pas très-importante (i).

$ g. Trouver la capacité cubique cV un vase ou cl’un autre corps. La détermination exacte du poids de l’eau, et du poids spécifique des divers corps, a, entre autres avantages, celui de fournir un moyen de connaître, par des pesées, la capacité cubique de tous les corps beaucoup plus exactement que par des mesures géométriques.

S’il s’agit de trouver la capacité cubique d’uri vase quelconque, on le remplit d’eau , et l’on pèse combien il en contient. Ce poids , exprimé en grains et divisé par 288 (pag. 107, § y), donne la capacité cubique du vase en pouces cub. ddc. de Brandebourg. Si l’on exprime le poids en grammes, le nombre de grammes donne immédiatement la capacité du vase en centimètres cubes, sans qu’il soit besoin d’aucun calcul. Si l’on aspirait à la dernière exactitude, il faudrait réduire la pesée à la température de 3° y de Deluc > d’après la dilatation connue de l’eau.

(J 10. En multipliant le poids spécifique d’un corps par 288, on trouve combien un pouce cubique duodécimal de la substance de ce corps, pèse en grains de Brandebourg; et si l’on connaît le poids absolu du corps, on n’a qu’a diviser ce dernier poids exprimé en grains de Brandebourg, par le poids d’un pouce cubique, pour trouver combien sa capacité naturelle comprend de pouces cubiques. On voit de quel usage général est cette méthode (2).

(1) Il serait quelquefois très-difficile de se procurer artificiellement cette température moyenne de 140 , et il faudrait prendre beaucoup de peine pour la conserver; mais avec un peu de calcul on peut éviter cet embarras; car si Ton connaît les dilatations des corps sur lesquels on opère, et c’est une donnée indispensable, on peut , en observant les températures où les pesées sont faites, réduire tous les poids à telle température que l’on voudra, et trouver ainsi leurs rapports. ( Voyez sur cela mon traité de Physique. )

(2) Soient Y la capacité matérielle ou le volume d’un corps quelconque, S son poids spécifique, p son poids absolu exprimé en grains de Brandebourg; 288 S

DES CORPS LIQUIDES. j2î

Quand on se sert de grammes , le poids spécifique d’un corps exprime immédiatement combien pèse un centimètre cubique de sa substance; et en divisant le poids absolu exprimé en gramme , par le poids d’un centimètre , on connaîtra combien le volume de ce corps comprend de centimètres cubiques.