CHAPITRE XX

Qu il est difficile d' observer avec précision les hauteurs du baromètre. Description d'un instrument qui remplacera le baromètre avec avantage, sans en avoir les défauts.

104. Q CELQUE facile que soit en apparence l’observation de la hauteur du baromètre, il y a dans cet instrument tant de causes d’erreurs réunies, que ce n’est qu’avec des soins et des précautions

f ixtraordinaires qu’on peut en obtenir des résulats satisfaisants. Ce n’est pas qu’il ne soit indispensable d’en avoir au moins deux bons, et je détaillerai dans la suite les conditions qui sont absolument requises pour qu'ils soient semblables et qu’ils aient la même marche. Quand on veut s’en servir pour la mesure des hauteurs, il est rare qu’ils soient comparables , et il est aisé de commettre , dans l’observation , des erreurs qui peuvent donner lieu à des différences importantes. £n effet , si une ligne de hauteur de mercure répond communément (77) à une différence de niveau de 75 à 80 pieds, un huitième de ligne répond à une hauteur de 10 pieds. Peut-on se promettre de ne pas se tromper de ^ de ligne dans une observa* tiou quelconque de la hauteur du baromètre?

Non, sans doute; et néanmoins ce seizieme.de ligne donnerait lieu à un mécompte de 10 pieds

l34 PRINCIPES DE PTRODTNAMIQUE.

sur la hauteur d’une station , si chaque observateur se trompait de ce seizième, l’un en plus et l’autre en moins. Ce serait bien pis si les personnes chargées de ce travail étaient peu instruites ou peu attentives : car il y a peu d’observateurs comme M. Deluc.

105. Ces considérations doivent faire desirer qu’on trouve un instrument qui puisse remplacer le baromètre et marquer ou du moins indiquer le poids de l’atmosphere , sans être borné à une marche aussi petite, sans dépendre du plus ou moins de pureté du mercure , et sans être sujet à des irrégularités causées par l’air, dont il est très-difficile de purger entièrement le mercure , et dont on ne peut pas tenir compte. Il faudrait aussi éviter la correction qu’il faut faire à la hauteur de la colonne dilatée par la chaleur, et rendre l’instrument assez sensible pour qu’il indique une différence de niveau d’un pied de hauteur au plus sur la hauteur et la longueur d’une station quelconque. Je vais essayer de réunir toutes ces conditions dans V aérobarometre dont on va voir la construction.

106. Cet instrument, fort simple, est composé d’un tube de verre bien calibré, d’environ quatre pieds de longueur , et de deux lignes environ de diamètre intérieur, ouvert par en bas, et garni, à son sommet, d’une boule ou d’un cylindre d’argent ou d’étain , au moyen d’un canon dans lequel entre et est scellé l’autre bout dû tube, qui est aussi ouvert. Cette boule aura dans sa partie supé-

PARTIE IV. SECT. I. CHAP. XX. l35 rieure un robinet à clef, au moyen duquel on interceptera à volonté la communication entre l’air extérieur et celui qui sera contenu dans la boule et le tuyau. Le diamètre de la boule doit être proportionné à la longueur et au diamètre du tube; et dans les limites ci-dessus, il aura deux pouces et un quart de grandeur, pris en-dedans. On joindra à cet instrument un bon tbermometre rectifié, au mercure, dont les divisions ou degrés seront les plus grands qu’on pourra, et s’étendront depuis 5 degrés au-dessous du point de la glace jusqu’à a5 degrés au-des.sus. Si on peut faire en sorte que chaque degré ait six lignes ou environ de hauteur, on pourra observer jusqu’à ^ de degré, et même moins.

Le tube et la boule de l'aérobarometre , ainsi que le tbermometre , seront fixés et retenus sur une planche de sapin , découpée suivant la forme ABCDEFGHIRLMA(pl. 5,fig. i”),dont l’épaisseur pourra être d’un pouce trois quarts, la largeur en LD et KE d’environ six pouces, et celle en AB et GH de deux pouces. Sa longueur sera de sept pieds , et la hauteur LK ou DE de huit pouces. Les divisions cotées le long de CB marqueront les degrés et dixièmes de degré de chaleur , et ceux qui seront marqués en FG sur une réglé d’argent ou d’étain fixée à la planche, marqueront les parties égales du volume V, déterminées comme je le dirai tout-à-l’heure.

Sur les quatre côtés LK, KE, ED, DL, on fixera avec de longues vis en bois autant de tringles

l36 PIUNCIPES DE PYRODYN AMIQUE.

six lignes d’épaisseur et de trois pouces de largeur, qui formeront une espece de boîte qui fermera à clef au moyen d’une porte, en sorte que les boules de l’aérobarometre et du thermomètre seront cachées et en sûreté; ce qui fera en même temps que l’air contenu dans la première et le mercure que contient la seconde seront à la même température , ce qui est nécessaire pour que les observations aient de l’exactitude.

Les figures 2 et 3 ( pl. 5j) représentent la même planche de sapin rendue mobile le long de la tige d’une potence de bois, au moyen d’une petite chaîne à laquelle elle sera suspendue , et qui , après avoir passé sur une poulie A , portera un contre-poids de plomb B j le bas de la planche I F G H et du tube qui y est fixé , trempera dans un tuyau de fer-blanc de deux pouces et demi au moins de diamètre, et rempli d’eau jusqu’à sou sommet, quand on voudra faire une observation.

107. Tout étant .ainsi préparé, il s’agira de régler et de graduer un ou plusieurs aérobarometres , c’est-à-dire de marquer les divisions de l’échelle F G. On commencera par tenir, pendant un certain temps, la boîte DEK.L fermée, afin que les deux boules soient à la même température j on observera ensuite exactement le degré de chaleur que marquera le thermomètre , et à quelle hauteur se soutient le mercure dans un bon baromètre à syphon , construit suivant les principes de M, Deluc : on tiendra note de ces deux données.

PARTIK IV. SK CT. I. CH A P. XX. 13^

(i) On abaissera ensuite le bas de la réglé et du tube dans l’eau que contient le tuyau de ferblanc, jusqu’à ce que l’eau soit à un pouce ou deux du bas de la boîte , ayant soin qu’alors le robinet de la boule soit ouvert; ensuite on placera up fil ciré autour du tube , au point où l’eau qui est dans le tube est vue à travers le verre , c'est-àdire au bas de la courbe concave que l’eau y forme intérieurement. Ce fil étant placé et fixé, on fermera le robinet 'de la boule, et on pesera sur le contre-poids B (fig. a) pour faire monter l’aérobarometre aussi haut qu’on le pourra , sans néanmoins que le bas du tube cesse de tremper dans l’eau. Par ce moyen il s’élèvera dans le tube , et avec lui une colonne d’eau d’une certaine hauteur; on mesurera exactement cette hauteur, et on placera un second fil ciré à l’endroit qui répondra à la surface de l’eau dans le tube. La fixation du premier fil et de celui-ci , ainsi que la mesure exacte de la hauteur comprise entre les surfaces de l’eau, dans les deux cas, est l’opération la plus délicate et celle qui demande le plus de précision; on placera, avec le meme soin, un troisième fil au haut de la colonne qui se soutiendra dans le tube. Ces trois points et ces trois fils sont marqués (pl. 3 , fig. 5) des lettres Eg et c.

Pour rendre plus intelligible ce qui me reste

(i) La maniéré de diviser l’échelle CG fju’on donne ici, a élé perfectionnée depuis , d’après l’expérience. Voyez à cet égard ce qui est dit dans l’appendice qui est à 1? fin de cette partie.

i 38 jpjirNcrPES nz ptrôdtîtamioüe.

à dire , je supposerai la hauteur E g égale à 4 o pouces, et qu’ensuite on trouvera, i® que l’air se dilatera dans le tube d’une longueur de aa pouces, de E en C; 2® qu’il restera dans le tube une colonne d’eau suspendue qui aura 1 8 pouces de hauteur au-dessus de l’eau du bain , de C en g. Or, il est aisé de voir que l’air enfermé ne s’est dilaté dans le tube de la quantité Ec que parce que la pression qu’il éprouvait auparavant est diminuée de tout le poids de la colonne d’eau Cg',* mais cette colonne d’eau est i 3,568 fois plus légère qu’une colonne égale de mercure, et elle ne répond conséquemment qu’à 15,919 lignes de mercure. La nouvelle pression qu’éprouverait cet air (que nous supposons à l’air libre de 28*“” 6’’*, ou 342 lignes) serait donc seulement de 342*’* — 919 = 326,081.

On regardera alors quel degré marque le thermomètre (je suppose qu’il sera à 208 degrés ). Voilà donc trois données différentes : i® le calorique F, qui est égal à 208 degrés multipliés’ par (9 1) le module 3 o 47,79 ' > et vaut par conséquent 633940,0528 ; 2® la pression qui répond à 34 a lignes de mercure, qui était celle qu’éprouvait l’air enferm'é dans lâ 'feèùlè éf le tube quand l’eau qui y était contenue était de niveau en E avec l’eau du bain; et cette pression , exprimée en couches de l’atmosphere (39), qui est la valeur de P, est 342*** X 2,37256=81 1,4 1 55 a ; et P-H 1=8 12,41 55 a; 3 ® la pression qu’éprouve l’air enfernjé dans la boule et partie du tube jusqu’au point C, quand