CHAPITRE XXX

Fe V équilibre de V Air , ou premiers fondemens de V Aérostatique*

§ i. IV que l’air est considéré comme un fluide pesant , les lois essentielles de l’Hydrostatique doivent y être applicables. Ainsi, i.° Chaque pression se propage également de tous côtés dans l’air, de même que dans un liquide (pag. i 21, § 1) (**).

2.0 Dans l’état d’équilibre , la pression doit être égale sur tous les points de chaque plan horizontal; seulement, à cause de la grande légèreté de l’air , cette pression doit diminuer, à mesure qu’on s’élève, beaucoup plus lentement que dans les liquides ( pag. 12 1, J 2). Mais

nombre de grains de Paris, que pèse un pouce cubique de Paris, un pouce cubique duodécimal de Brandebourg, posera 0,772 N grains d’Allemagne, poids de médecine. Au contraire , si N est le nombre de grains d’Allemagne, que pèse un pouco cubique duodécimal de Brandebourg, le poids d’un pouce cubique de Paris, en grains de Paris, est — 1,2958 N. ( Voyez , pour ces réductions, les rapports des mesures, donnés pag. 108.)

Pour connaître toutes les précautions qu’il faut prendre afin d’obtenir avec exactitude les pesanteurs spécifiques de l’air et des gaz, on peut consulter le Traité de Physique de Biot , tom. I, pag. 347 suivantes.

(*) On peut rapprocher cette table de celle qui a été donnée pag. 1 5 4 > note.

(**) On trouve dans Mariotte (Traité du mouvement des eaux, Pag. q3 ) une expérience aussi simple que curieuse qui met dans la plus grande évidence cette propriété de l’air.

DES CORPS AERIFORMES.

1 la loi de ce décroissement, n’est pas la même pour l’air et pour les i liquides, ainsi que nous le dirons par la suite.

3.° La pression de l’air sur une surface donnée, peut se déterminer : de la même manière que dans l’Hydrostatique; c’est-à-dire, qu’elle est égale au poids d’un prisme de mercure dont la base est le plan comprimé, et dont l’élévation est déterminée par la hauteur barométrique. Mais à cause de la lente diminution de la pression de l’air, 011 ne remarque aucune différence, soit que le plan comprimé se trouve horizontal, vertical ou oblique, à moins qu’il ne soit d’une grandeur très-considérable, il n’y a non plus aucune différence, soit que la pression provienne de l’air libre ou d’une masse d’air renfermée, pourvu que celle-ci ait la même dilatabilité que l’air extérieur (pag. 179, § 16). On trouve ci-dessus (pag. i83, § 21 ), des données pour évaluer facilement la pression.

4«° Chaque corps qui se trouve dans l’air, perd autant de son poids que pèse l’air déplacé par lui , ainsi que nous l’avons vu ci-dessus (pag. 1 83, J 21).

5.° Un corps qui est plus léger qu’un égal volume d’air atmosphérique , s’élève dans celui-ci jusqu’à la hauteur où il est en équilibre avec l’ai r environnant qui, ainsi que nous le verrons avec détail par la suite, devient toujours plus rare en s’élevant. — Sur cela est fondée la théorie des Aérostats ou Ballons , aussi bien de ceux dans lesquels on raréfie l’air par la chaleur ^ selon la méthode de M ont gol fier , que de ceux qui sont remplis d’hydrogène, suivant celle de Charles .

On trouve dans Gehler et Fischer des notices historiques sur cette découverte, et des détails sur sa théorie. (Art. Aérostat .)

Loi de Mariotte, ou rapport de la pression et de V élasticité avec

la densité ou le poids spécifique .

§ 2. Tous les effets de la dilatabilité établissent une différence fondamentale entre les fluides élastiques et les liquides. Parmi ces effets, on doit sur-tout remarquer le décroissement de densité dépendant de la hauteur. Les couches d’air inférieures sont presséespar tout le poids de l’atmosphère : dans les parties élevées, ce poids devient de plus en plus faible, et par conséquent aussi la densité de l’air diminue. Mais pour trouver la loi suivant laquelle décroît la densité, il faut détcr-

l88 CINQUIÈME SECTION.

miner d’abord par des expériences quel est , en général , dans une masse d’air , le rapport de la pression à la densité.

§ 3. La loi suivante, qui est extrêmement simple, se trouve confirmée par toutes les expériences qu’il nous est possible de faire.

La densité d’une masse d’air croît et décroît en proportion égale avec la pression j à moins qu’il n3 arrive quelque changement dans la tempéralure y ou dans la combinaison chimique delà masse d’air .

Comme la pression et la dilatabilité sont toujours égaies entre elles (pag. 179, § 16); et que la densité et le poids spécifique sont deux expressions qui signifient une même chose, c’est seulement exprimer différemment la même loi , que de dire :

La dilatabilité d’une masse d’air est proportionnelle à son poids spécifique y tant que sa température et sa combinaison chimique sont les mêmes.

Ce principe important et particulier à l’Aérostatique, se nomme la loi de Mariette y quoiqu’il ait été trouvé en Angleterre, par Robert Boyle et par son élève Townley , un peu avant que Mariotte l’eut découvert à Paris. (Voyez Gehler 3 111, 9 — 165 Fischer, III, 3 10, 3 1 7.)

Les expériences qui ont servi à déterminer l’exactitude de cette loi, sont, en peu de mots, les suivantes :

Pour mesurer la condensation de l’air par la pression, on se sert d’un tube de verre qui est recourbé comme un baromètre à siphon, (fig* 5o), seulement avec la différence quela branche courte est fermée en G, et que la longue branche est ouverte en A: il est même convenable de donner à cette dernière branche une longueur de plusieurs pieds. L’air renfermé entre G et CD, sera comprimé à la fois par la

colonne de mercure EF, et par l’air extérieur, puisque A est ouvert, et cette dernière pression est égale à la hauteur barométrique. Si donc l’on remplit peu-a-peu la longue branche avec du mercure, et qu’on mesure toujours l’espace qu’occupe l’air renfermé , on voit facilement comment on peut comparer la pression et la densité; car la densité est en rapport inverse de l’espace CG, occupé par l’air.

Pour mesurer la raréfaction de l’air, produite par une diminution de pression, 011 se sert d’un tube de baromètre droit, qui est ouvert a son extrémité inférieure, et muni d’un robinet à son autre extrémité. Ce robinet étant ouvert, on plonge le tube par son orifice inférieur; dans un vase rempli de mercure, le robinet supérieur étant