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Dans son mémorable travail sur les forces élastiques de la vapeur d’eau, Regnault a mesuré la différence des niveaux dans un baromètre humide et un baromètre sec, soumis à la même pression.
Il a constaté que de o° à 60° cette différence reste sensiblement constante et que pour ur diamètre de o",014 elle correspond à o"", 12 seulement. Nous avons jugé prudent, vu la petitesse de la correction à effectuer, de ne point nous engager dans des déterminations directes, délicates et toujours incertaines. Négligeant l'influence infiniment petite de la nature du verre, nous avons opéré sur des tubes du même calibre que ceux de
(') J'ai vérifié que, dans une telle manipulation, on s’exposait à introduire des bulies d'air restées adhérentes aux parois de la cuvette et à perdre le fruit des précautions antérieures.
EPL) Regnault, et nous avons adopté pour valeur de la correction dans l’eau pure le nombre du célèbre physicien. Il ne restait donc plus qu’à rechercher si le nombre admis pour l’eau pure s’appliquait encore à une solution saline.
A cet effet, nous avons institué la vérification suivante. Deux tubes A et B, qui avaient servi à nos expériences, ont été soudés aux extrémités à et c de la fourchette de verre abc; puis ces deux tubes ont été fixés sur notre support; leurs extrémités inférieures plongeaient dans le mercure de la même cuvette.
Dans l’un on a fait passer, au moyen d’une pipette, une petite quantité d'eau pure, dans l’autre une solution saline concentrée dont la densité était exactement connue. Puis on a mis le tube & en communication avec la machine pneumatique. Le vide poussé aussi loin que possible, on à d’un trait de chalumeau fondu le tube a. Il suffisait donc de relever exactement le niveau des ménisques et, après avoir fait lés corrections relatives aux colonnes aqueuses dont on connaissait la densité et la température, de comparer les hauteurs du mercure dans chaque branche. Ces hauteurs, relevées peu de temps après la construction de l’appareil, ont été trouvées peu différentes. Nous les rapportons ici, en faisant observer qu’elles ont été déterminées sur des solutions saturées et à la température de 12° environ :
Différences moyennes.
Sulfate de sodium"... ..."887. . CNET HE Sulfate de-potassium. ......5.....:.,4 C,01 Chortre-de-s0ditim..s.. 0.2 us 0,015 Chlorure de potassium... 11.11 0 0,015 AzOtate de polassium....:.…...:..,.... 0,015 NZOLALE CC SOUNDS 202 m0 on ne . 0,021
D'ailleurs, au bout de peu de temps, ces déterminations sont devenues manifestement fautives.
Une diminution très faible se produisait dans la hauteur de la colonne d’eau pure, tandis que la hauteur de la solution augmentait d’une quantité sensiblement égale.
Et ce n’était point là le fait d’une différence accidentelle de température entre les deux branches de l'appareil.
Les jours suivants, en effet, la différence des hauteurs s’accentuait
| (18) plus nettement encore. Une distillation lente et continue s'était établic de l’eau pure vers la solution saline.
Restait enfin à corriger les perturbations occasionnées par l’interposition de la glace et de l’eau.
C’est à Regnault que nous avons emprunté le principe de la méthode.
Les baromètres sont installés verticalement sur leur support. Le tube central porte un repère unique situé à la hauteur moyenne de la pression atmosphérique.
Les deux tubes latéraux sont divisés par des traits fins, distants d'environ o",02, dans toute la partie atteinte par les excursions du mercure.
Les distances verticales de chacune de ces divisions au repère unique sont relevées ayant et après l’interposition de la glace et de l’eau.
Les différences entre les deux séries de mesures servent de base aux corrections, qui ont d’ailleurs toujours été trouvées très faibles. Les plus fortes ne dépassent pas o"", 1; souvent même, elles sont absolument négligeables pour des dépressions assez grandes, à cause du signe différent dont elles sont généralement affectées dans les divisions consécutives.
L'appareil ainsi disposé, il ne reste plus qu'à se mettre en garde contre le dépôt de rosée qui se produit assez souvent dans les expériences de ce genre et vient troubler les résultats; mais, en employant les baromètres, cette cause d'erreur est facile à éviter. Il suffit, pour cela, de remplir d’abord incomplètement la caisse d’eau froide; le bain ne doit pas dépasser le niveau de la solution dans les baromètres humides.
On chauffe alors les chambres barométriques à l’aide d’une lampe à alcool, afin de les débarrasser de toute trace de liquide; puis on achève de remplir la caisse en versant continuellement de l’eau chaude sur la partie supérieure des baromètres. Au bout de quelques instants, on met l’agitateur en mouvement et l’on mélange intimement les couches liquides du bain. On peut alors commencer les mesures.
Il n’est pas prudent de les reprendre, après une interruption un peu prolongée, sans mettre à sec la partie supérieure des baromètres et sans recommencer la manipulation que nous venons de décrire.
J'ajouterai, pour terminer, que la pression perturbatrice de l’eau pure s'exerce très souvent lorsqu'on exécute des mesures en faisant
(19 ) décroître la température du bain. Il est fâcheux que l’on soit ainsi privé d’un précieux moyen de contrôle.
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Nous avons essayé aussi d'adapter à nos recherches la seconde méthode employée par Regnault, celle qui consiste à opérer sur des masses de vapeur plus considérables et à mesurer directement avec une exactitude absolue le degré de vide produit dans les appareils.
Nous avons pris un tube barométrique de même nature et de même calibre que ceux qui nous avaient précédemment servi. Une de ses extrémités a été recourbée et terminée par un ballon de 4oo% environ de capacité. Un tube de verre b, d'un diamètre faible, s’amorce sur le premier tube. Par l'extrémité ouverte du grand tube, j’introduis plusieurs ampoules de verre mince exactement pleines d’une solution saline entièrement. privée d'air. Pour satisfaire à cette dernière condition, voici comment il est bon de procéder.
On remplit à la manière ordinaire les ampoules avec la solution chaude déjà privée d’air, puis on soumet à une nouvelle ébullition la solution dans laquelle plongent les ampoules remplies. Pendant quelque temps on voit des bulles de vapeur prendre naissance dans l’intérieur des ampoules et s'échapper par la pointe effilée; puis les bulles cessent de se former en ce point, et des soubresauts caractéristiques annoncent que la masse est entièrement purgée d’air. Il convient alors de fermer à la lampe les ampoules, encore très chaudes. Ces ampoules, au nombre de quatre ou cinq, sont introduites dans le ballon B. Un pareil nombre est mis à part et sert au titrage de la solution.
Le tube À et le ballon B sont alors balayés pendant plusieurs heures par un courant d’air sec; puis on les fixe dans la caisse à côté du baromètre normal.’ Afin d'éliminer les dernières traces d'humidité, on fait le vide une quarantaine de fois, en laissant après chaque opération l'appareil se remplir d’air exactement desséché.
Enfin une dernière fois on pousse le vide aussi loin qu’on le peut, et l’on fond à la lampe le tube b. On mesure la pression de l’air que la
(20) machine n’a pu enlever, d’abord ào°, puis à des températures successivement croissantes jusqu’à 50°,
Il arrive souvent, pendant cette seconde partie de l’expérience, que les ampoules éclatent; mais il est facile, dans ce cas, si l’on possède seulement trois ou quatre résultats, de retrouver, à l’aide des formules connues et avec une approximation suffisante, les mesures que l’appareil ne peut plus donner. Il ne reste plus alors qu’à briser toutes les ampoules, en chauffant légèrement le ballon et assez fortement la partie recourbée et le tube, afin d’éviter la distillation qui ne manquerait pas de se produire au moment de la rupture des ampoules.
Quant aux corrections relatives à la capillarité et à l’interposition des milieux réfringents, elles s’effectuent de la même manière que dans les premières expériences que nous avons décrites plus haut.
Cette méthode nous a fourni quelques-uns des Tableaux que nous consignons plus loin. Les résultats ainsi obtenus offrent avec ceux que donnent les baromètres humides une concordance satisfaisante.
Mais ce procédé présente un inconvénient grave : les grandes dimensions du réservoir permettent au dépôt de rosée de se produire avec trop de facilité, et les perturbations qui en résultent à chaque instant rendent les mesures si pénibles, qu’on ne peut guère employer cette méthode que comme moyen de contrôle.