DU COLLISGE DE FRANCE
échantillon, recueilli à la tubulure, montre une pureté suffisante.
On produit l'onde foulante avec l'appareil à piston frappeur, auquel on donne toujours la même course de âo millimètres. La membrane en B reste la même pour toutes les expériences, et on rapproche beaucoup sa pointe métallique du butoir. Mais , comme la membrane est cachée dans Ta})pendice en fonte qui termine la conduite, on ne peut pas être certain que l'écart reste le même.
Air atmosphérique (i*' mars i863)*
La double oscilladoD du pendule vaut 101,80 vibrations doubles du diapason*, T -= i3*7.
Première série.
au
eu
ItL.
%lfi
ai^3
ai,4
io8y3
ioS^i5
ai,4
Moyennes =s aii,43 4^997 ^kfil 86,33 108, l'i
Deuxième série.
ftL.
OL
lOL.
ISL.
MU
1 ai^
« ai,4
loS^o
129,5 ia9j33
ojciuie« =s 91,43
lyS TUYAUX A GAZ DE O^Io6
Nous prendrons les moyennes de ces deux séries, nous aurons alors :
2U «L. 6L. 8L. lOL. tSL. UL. lOU 18U
Moyennes = az,43 * 4«i97 ^^> ^^M ^^>9^ i^>^ l5i,oS t7*i77 <94»4S «16,1
a*oà V = 334»94 334»o8 333»75 33aB9a 332b55 333boo 33a*6S 339>36 339»m 33>ioo Ve = 3a6,83 3a5,97 3t5,e4 3i4,8x 3a444 3»4»t9 d^fij 3a4.«S 3*4,it 3s339
Ce sont ces moyennes de Vo pour Tair humide que nous admettrons dans les calculs qui vont suivre.
Acide carbonique {i^ mars i863).
L'acide carbonique a été préparé comme je Tai dit page 1 25, mais en prenant les soins nécessaires pour le dessécher complètement. On a continué l'arrivée du gaz dans la conduite jusqu'à ce que le gaz, sortantpar la tubulure de l'extrémité B, fût entièrement absorbable par la potasse caustique.
La double oscillation du pendule vaut ioi,So Yibradons doubles du diapason. T = i3*7. 2L. aL. eu su lou ul. ml. isl. isl. sol.
I a6,9 53|9 to,^ 107,8 t35,o 161,3 » » • » »
9 a6,8 53,5 80^ 107,4 i34,s t6x»3 x88,3 9i5,5 a4^6 ^fi »97>«
3 a6,8 53,7 8o,5 107,6 i34,6 161,7 ^^,8 si6,4 a44»7 >7**7 3ox,i
4 a6,8 53,6 8o,S 107,4 i34,4 161,4 iB8,4 at5,6 %Kifi «69,8 »g7»*
5 a6,9 53,5 80,4 107,4 i34,a x6i,< 187,6 ai5,9 a43>« >^3 sgS,3
6 a6,8 53,7 ^fi ^^fi i34,6 161,6 188,7 9x6,1 943,7 97x,o »
Moyennes = 96,83 53,65 8o,59 107,59 i34,5 x6x,57 188,57 9x5,76 943,x6 970,59 9g7»85
V = 967*59 967*57 967*49 967*03 966*83 966*55 966-45 966* x3 965*67 965*33 «S5*o8 y. = 96x,o4 96x,o9 360,94 960,55 960,35 9160,07 959,97 959,65 959^19 958,85 %5^JBo
Je prends le rapport ??, en comparant les valeurs de V^
ou COLLEGE DE FBANCE. lyg
dans les coloones semblables du tableau ci-dessus et dans celles du tableau de la page précédente, je trouve ainsi :
aL
'0)8oo7 .
loL
o,8oa4
laL
o,8oo5
La densité du gaz acide carbonique, à o^ et sous la pression de 0^760, a été trouvée par Texpérjence = 1 ,6290 ; on doit donc avoir, d'après la loi de Newton,
v-= V f= Vt^=^^^^^7.
Ainsi, la vitesse de l'onde dans le gaz acide carbonique, telle que nous la trouvons par ces expériences, est toujours un peu plus faible que celle que Ton déduit de la loi de Nevirton. On ne peut pas attribuer cet écart à l'impureté du gaz, car il ne pourrait s'y trouver que de l'air atmosphérique qui augmenterait la vitesse de propagation.
Cette vitesse diffère d'ailleurs très-peu de celle que nous avons trouvée page i3o dans la conduite de la porte d'Ivry.
Protoxjrde d'azote (9 mars i863).
Le protoxyde d^azote a été préparé en décomposant l'azotate d'ammoniaque par la chaleur, dans trois ballons qui amenaient leurs produits gazeux, d'abord dans un flacon bien refroidi, puis dans un second flacon rempli de chlorure
l8o TUYAUX A GAZ DE 0"'lo8
de calcium bien sec ; enfin, le gaz entrait dans la conduite auprès de son extrémité A. J'ai fait passer en tout environ I mètre cube de gaz, en renouvelant deux fois l'azotate d'ammoniaque dans les ballons. La préparation de cefgaz en grande masse présente toujours des difficultés sérieuses.
La double oscillation du pendule vaut 101,80 vibrations doubles du diapason.
IfL.
lAL.
Hi,o
ai7,8
ift3,i
ai8,5
Moyennet = 27,21 54,^ 8i,3o 108,54 i35,7f i63,a2 190,52 aiS»37 246,55
D'après les valeurs de V© pour le protoxyde d'azote déduites de ce tableau, et les valeurs de Vq du tableau de [la page 178, se rapportant à l'air atmosphérique, en les prenant
toujours dans la même colonne verticale, on trouve pour -^
les valeurs suivantes :
laL
o,8oa8
oL
DU COLLEGE DE FRANCE* l8l
La densité théorique du protoxyde d'azote est i,5a4, et
on a
v^it5=^'
Cette valeur est un peu plus grande que celle que nous trouvons dans nos expériences. Ainsi, la vitesse de propagation de Tonde dans le protoxyde d'azote est sensiblement égale à celle qui a lieu dans le gaz acide carbonique; elle est un peu plus petite que celle que Ton déduit de la loi de Newton. Mais il est très-probable que la densité réelle du protoxyde d'azote, à la température basse à laquelle nous avons opéré, est notablement plus'grande que sa densité théorique.
Expériences sur le gaz ammoniac ( 1 1 mars 1 863).
On prépare le gaz ammoniac avec une dissolution trèsconcentrée d'ammoniaque, que l'on chauffe progressivement en présence d'une certaine quantité de chaux vive. On fait passer le gaz d'abord dans un vase en métal, refroidi par un mélange de glace et de sel marin qui condense la plus grande partie de l'eau entraînée, puis dans deux flacons remplis de fragments de soude caustique. On continue le dégagement de gaz à travers la conduite, jusqu'à ce qu'on en ait fait passer environ a mètres cubes. L'appareil est, d'ailleurs ,^ disposé comme pour les expériences sur l'acide carbonique.
TUYAUX A GAZ DE 0"'lo8
La double oscillation du pendule vaut 101,80 vibnlioBS doubles du T = 5»9.
au
UL
ML
"4,6 xa4,6
ane
Y = 405*98 4o4"7a 4o3"47 4o2''a8 4oa»34 4o3*6a 399>54 4o3-s4 V.= 401,66 400,40 399,15 397,96 398,0a 399,30 395,aa 398,9a
Après ces expériences, on a fait passer de nouveau près de I mètre cube de gaz ammoniac à travers la conduite, et Ton a procédé ensuite à une nouvelle série d'expériences, dont les résultats sont inscrits dans le tableau suivant :
OL
su 71,3
IQL.
iXU
Moyennes =: 17,7 a 35,39 53,a3 7I9I2 89|Xa xo6,8 i)â^7
Y = 4o5»o7 4o5"63 4o4"53 4o3»7o 4oa»7c( 4o3«a4 399^^71 Y.= 400,75 401, 3i 4oo,ai 399,38 399,38 398,9a 395^39
Les deux séries s'accordent parfaitement ; cela semble prouver qu'on était parvenu à remplir la conduite de gaz ammoniac pur.
Je calcule, pour la dernière série, les valeurs -^, en pre-
BU COLLEGE DE FRANCE. l83
nant pour V' les valeurs Vo du tableau de la page i8â, et pour V les valeurs de Vo prises dans le tableau de la page 1 78 qui se rapporte à Tair, j'ai ainsi
loL
i^aBii
iftL
t,aiBft
ij%9gS
La densité théorique du gaz ammoniac est 0,5894» d'où
= iy3o»5.
Cette valeur est sensiblement plus forte que celle que nous déduisons de nos expériences directes. Ainsi, la vitesse de propagation de Tonde dans le gaz ammoniac, telle que nous la trouvons par nos expériences, est un peu moindre que celle que Ton déduit de la loi de Newton. Mais la densité réelle du gaz ammoniac est certainement plus grande que sa densité théorique; la seule détermination expérimentale de cette densité que je connaisse a donné 0,596 ; or
valeur qui s'éloigne déjà un peu moins de celle que Ton déduit de mes expériences.
Gaz acide sulfureux (i4 mars).
J'ai cherché également à déterminer la vitesse de propaga-
l84 TUYAUX A GAZ DE 0"^lo8
tion de Tonde dans le gaz acide sulfureux. Mais ce gaz attaque si fortement les tuyaux de fonte, en présence de l'aîr, qu^il a fallu y renoncer. Mon appareil à membrane était hors de service avant que j'eusse réussi à chasser l'air de la conduite.
En résumé les expériences faites dans la petite conduite du collège de France, sur Tacide carbonique, le protoxyde d'azote et l'ammoniaque, donnent pour les vitesses de propagation d'une même onde, dans ces gaz secs, des valeurs un peu plus petites que celles que l'on déduit de la loi de Newton. Cette loi doit encore être considérée comme une loi limite^ à laquelle les gaz satisferaient exactement si on les mettait dans les conditions de température et de pression qui en feraient des milieux élastiques parfaits.
DE LA ROUTE MILITAIRE. l85
EXPÉRIENCES SUR LA VITESSE DE PROPAGATION DES ONDES DANS UNE LIGNE DE TUYAUX DE 0"300 DE DIAMÈTRE INTÉRIEUR.
(29 novembre 1862.)
Pendant que je faisais mes expériences sur la vitesse du son dans la conduite de o™io8 appartenant à la Compagnie Parisienne du gaz, la ville de Paris faisait établir, suivant la route militaire entre les portes dlvry et de Bicêtre, une conduite du diamètre de o"^3oo destinée à amener l'eau dans certains quartiers de la ville. Cette conduite, d'un diamètre triple, convenait merveilleusement k la suite de mes recherches, et je me mis en mesure pour l'utiliser aussitôt qu'une longueur suffisante en serait achevée.
La partie dont j'ai pu disposer avait près de 2000 mètres de longueur. Elle commence en o, planche I (fig. 6), au Petit-Ivry, hors Paris. Elle suit d'abord en ligne droite le chemin de Paris, tourne légèrement en r pour suivre la route d'Ivry jusqu'à la porte d'Ivry où elle entre dans l'enceinte des fortifications. En cet endroit elle tourne, presque à angle droit et suivant une courbe d'un petit rayon, pour suivre la route militaire à peu près parallèlement à la conduite du gaz; elle se termine près de la porte de Bicêtre.
L'arête supérieure des tuyaux est généralement à i™20 audessous du sol ; néanmoins dans quelques endroits les tuyaux ont été descendus plus bas pour éviter des courbures. Le chaînage de la ligne a été fait trois fois , et, pour obtenir exactement la longueur de l'axe, j'ai eu à ma disposition tous les plans de construction avec les cotes de niveau de chaque bout de tuyau.
l86 TDYAUK A EAU DE O^'SoO
La ligne des tuyaux présente plusieurs inflexions; les principales sont :
1® Le coude de loo® en A, au sortir de la porte d'Ivry et à une distance de 828 mètres de l'extrémité o;
2® Une courbe en C, mais à grand rayon, distante de Textrémitéo de 1720 mètres;
3^ Une seconde courbure, également faible, distante de l'extrémité o de 1762 mètres.
La longueur totale de la ligne est de igoS^o.
Les courbures de la ligne ne sont pas assez brusques pour donner des ondes réfléchies qui marquent sur nos membranes. Cependant lorsqu'on donne aux membranes leur plus grande sensibilité, on trouve toujours un certain nombre d'ondes secondaires qui marquent sur les bandes; elles montrent autant de régularité que les ondes principales. Néanmoins je ne les ai pas inscrites dans mes tableaux d'expériences parce que, comme la réflexion a lieu sur des surfaces courbes assez étendues, ou sur des obstacles inconnus, on ne peut pas fixer les chemins parcourus. Mais il est bon de remarquer que ces réflexions partielles affaiblissent nécessairement les ondes principales.
On a choisi l'extrémité o pour la station de départ, et on y a fait une installation entièrement semblable à celle que j'ai décrite en détail, page 90, et dont le plan est représenté (planche I, fig. 3).
La première extrémité du tuyau à la station A est fermée par une plaque de tôle, percée d'une ouverture centrale de o^io, sur laquelle on peut ajuster tantôt la plaque portant
le pistolet, tantôt la pièce de la figure 7, planche II, portant une membrane de caoutchouc. La seconde extrémité des tuyaux est fermée par une plaque de tôle semblable, sur laquelle on a fixé une seconde pièce à membrane. Les deux< petites membranes dont je viens de parler sont précisément celles qui ont servi sur la conduite de o™io8, et on leur a donné la même tension, afin de rendre aussi comparables que possible les expériences faites sur ces deux conduites, dont les diamètres sont si différents.
