CHAPITRE XVI

De V Hygrométrie.

Il est très-souvent nécessaire , dans les expériences de chimie et de physique , de connaître exactement la quantité d’eau qui se trouve actuellement vaporisée dans l’air atmosphérique ou dans un gaz. Si l’on était sur que cette quantité fût portée jusqu’au point de saturation , il serait alors bien facile de l’évaluer, puisque , la température étant donnée , on calculerait sa force élastique par la théorie de M. Dalton, et son poids par les expériences de M. Gay— Lussac. Mais , quand on ignore dans quel état se trouve l’atmosphère ou le gaz que l’on emploie , on est obligé de chercher d’autres moyens pour évaluer la quantité d’eau qui s’y trouve en vapeur. Tel est le but de la partie de la physique que l’on nomme Yhygrométrie ; la quantité plus ou moins grande des vapeurs aqueuses que les gaz contiennent, constitue ce qu’on appelle leur état hygrométrique ; et les appareils propres à faire connaître cet état, s’appellent des hygromètres ou des hygroscopes.

Presque tous les hygromètres sont fondés sur les variations de volume que les substances organiques éprouvent par l’introduction ou le dégagement des vapeurs. Tout le

2^2 DE L*HŸGftOMÉTftH:.

monde connaît la différence d’élasticité qui existe entre im morceau de parchemin humide , et un morceau de parchemin sec m7 les cordes à boyaux employées dans les instrumens de musique changent de tension et ' de ton , suivant l’humidité qui s’y introduit. Elles se détordent et deviennent plus courtes , parce qu’elles augmentent de grosseur. Les barbes de plusieurs plantes éprouvent cet effet d’une manière si marquée, que si bon fixe une d’elles perpendiculairement à un morceau de carton par sa base , et que bon colle perpendiculairement à son autre extrémité , une petite bande de papier perpendiculaire à sa longueur, la torsion que la petite barbe éprouve , par les variations d’humidité et de sécheresse, est assez considérable pour faire décrire à l’aiguille de papier de très-grands arcs. C’est sur ce principe , appliqué aux cordes à boyaux , que sont fondées les constructions de ces petites figures qui indiquent , par leurs inouyemens , la sécheresse et la pluie.

Parmi les substances qui jouissent de ces propriétés hygrométriques , il n’y«n a point de plus sensible, de plus cons-

tante dans ses propriétés, que les cheveux lessivés dans une faible dissolution de potasse , qui leur enlève la graisse dont

ils sont enduits dans l’état naturel. Le cheveu , après cette

préparation , se racourcit par la sécheresse et s’allonge par l’humidité , ce qui ne l’empêche pas de s’allonger aussi par la chaleur et de se raccourcir parle refroidissement comme tous les autres corps , mais dans uneproportion beaucoup moindre. De Saussure s’est servi du cheveu ainsi préparé , pour construire l’hygromètre qui porte son nom , et qui a introduit dans les recherches de ce genre une exactitude jusqu’alors inconnue. Cet hygromètre est représenté fig. 66 : l’extrémité supérieure du cheveu est fixée en S par une pince qui le retient • le bout inférieur est attaché de la même manière à la circonférence d’une poulie très-mobile, qui est tiree de bas en haut par le cheveu , et de haut en bas par un petit poids • quand le cheveu se raccourcit , il fait tourner la poulie dans un sens ) s’il s’allonge , le petit poids la fait tourner dans le sens opposé. La poulie à son tour fait mar-

rsE l’hygrométrie.

cher une longue aiguille, qui, par ses mouvemens sur un arc de cercle gradué, indique les raccourcissemens ou les allongemens que le cheveu subit par suite des variations d’humidité de l’air qui l’environne.

Si l’on, enferme cet hygromètre dans un manomètre rempli d’air ou d’un gaz quelconque , et dont les parois sont mouillées d’eau , on voit bientôt l’aiguille marcher sur la division , de manière à annoncer un allongement du cheveu • enfin , elle s’arrête à un certain terme. Alors si l’on transporte l’instrument dans un autre manomètre, oh l’air est enfermé depuis quelques jours avec des substances dessiccatives, on voit bientôt l’aiguille rétrograder, comme le suppose un raccourcissement progressif du cheveu ; après quoi elle s’arrête encore. Quelle que soit la température à laquelle on opère , pourvu que le manomètre soit saturé de vapeurs aqueuses , ou qu’il en soit complètement privé par la dessiccation , ces points extrêmesou s’arrête l’aiguille , sont toujours les mêmes. De Saussure appelle l’un d’eux , le terme de la sécheresse extrême , et il le marque par o * il nomme l’autre le terme de l’humidité extreme , et il le marque par le nombre ioo : puis divisant l’arc qu’ils comprennent , sur le limbe en ioo parties égales , chacune de ces parties lui fournit autant de degrés intermédiaires d’humidité.

Jusqu’ici cet instrument n’est qu’un indicateur commode et sensible. Si l’on se rappelle ce que nous avons dit en parlant du thermomètre , on verra facilement que , pour que l’hygromètre devienne aussi un instrumen ^comparable , il lui faut encore d’autres qualités. Il faut, i°. qu’il soit constant dans ses indications ’y 2°. qu’étant toujours construit sur les mêmes principes , mais avec des cheveux différons , il donne toujours les mêmes résultats, dans des circonstances pareilles. Enfin , avec ces qualités mêmes , il ne ferait encore que fixer l’état hygrométrique d’une manière reconnaissable , sans mesurer la quantité* absolue d’eau contenue dans l’air • de même que le thermomètre fixe et détermine la. température , mais ne fait pas connaître l’intensité absolue du calorique qui la produit. Donc , pour que l’hygromètre

264 de l’hygrométrie.

fournisse au physicien toutes les données qu’il a besoin de connaître , il faut encore déterminer , par expérience ou par théorie, les rapports de ses degrés avec les quantités absolues de vapeur qui existent réellement dans l’air. De Saussure a parfaitement résolu les deux premières questions j il a prouvé , par des expériences délicates , que les indications du cheveu sont promptes , sûres , et constamment comparables entre elles , lorsqu’il est convenablement préparé. Il a vu que certains cheveux étaient quelquefois irréguliers 7 et il a donné le moyen de les reconnaître pour les exclure. Il a cherché les préparations qu’il fallait faire subir aux autres pour qu’ils eussent des marches comparables 7 enfin il a déterminé ces préparations , dont on peut voir les détails dans son ouvrage ; mais il a été moins heureux dans la recherche des rapports de l’hygromètre avec les quantités absolues d’eau vaporisées dans l’air , et la théorie des vapeurs n’était pas alors assez avancée pour qu’il pût les obtenir.

Sachant aujourd’hui , comment et sous quelles conditions les vapeurs existent, cherchons à nous faire une idée de l’action du cheveu sur elles. Mais pour simplifier le problème, nous pouvons imaginer que le cheveu agit dans le vide , car ses indications pour des tensions de vapeurs égales , y sont les mêmes que dans l’air, avec la seule différence qu’elles s’y établissent instantanément. Cela posé , l’action du cheveu sur les vapeurs est tout-à-fait semblable à celle des substances dessiccatives que l’on introduit dans le vide. Comme elles, il absorbe ces vapeurs jusqu’à ce que son affinité cesse de pouvoir les précipiter. Mais si , dans un manomètre qui contiendrait un mètre cube d’air humide, on introduisait un milligramme de potasse ou de muriate de chaux , ce petit corps , en se saturant d’humidité , absorberait une quantité de vapeur si faible , que ni son poids ne serait sensible à la balance , ni le vide produit par sa condensation ne paraîtrait sensible au baromètre. Tel est précisément le cas du cheveu , à cause du peu d’eau dont il se charge , de sorte qu’on peut aussi le considérer comme ne produisant aucune