DES APPAREILS MAN0HÉTR1QUES

correspond à une différence de niveau de 29.92 pouces entre les deux colonnes de mercure. Ensuite, à partir de ce point, on mesurera sur l'échelle des distances de 1.0173 pouce, et à chacune de ces distances correspondra une augmentation de pression de 1 livre par pouce carré au-dessus de zéro. Cette graduation se fera donc sans difficulté. Il faut seulement observer que la position du zéro de 1 échelle , telle qu'on vient de la déterminer, ne sera rigoureusement exacte que pour le cas où la pression atmosphérique sera de 29.92 pouces de mercure; mais comme cette pression varie journellement , si l'on veut avoir égard à cette* circonstance , ce qui est nécessaire pour les pressions très-faibles , il suffira de consulter , au moment de l'observation , un baromètre ordinaire, et de faire au zéro de l'instrument la correction nécessaire. Par exemple , si l'on trouvait que , pendant le temps de l'expérience , le baromètre indique seulement 28.92 pouces de mercure, il s'ensuivrait que toutes les pressions indiquées par l'échelle du manomètre , au-dessus de zéro , devraient être diminuées de 1 pouce de mercure mesuré sur la différence totale de niveau des deux branches , ou de 0.49 livre par pouce carré. Le contraire aurait lieu si le baromètre marquait une pression supérieure à 29.92 pouces de mercure.

En mesures françaises , le zéro de l'instrument sera placé à 58 centimètres du niveau naturel du mercure, et chaque intervalle de 3.677 centimètres, le long de la branche ouverte à l'extérieur , donnera un accroissement de pression, au-des6us de zéro , de 1 dixième de kilogramme par centimètre carré. La correction sera de 0.0136 kilogramme par centimètre carré pour chaque centimètre de variation du baromètre*

On construit également le manomètre du condenseur avec un tube de verre droit, communiquant à sa partie supérieure, par un petit tube de cuivre, avec le condenseur, et plongé par son extrémité inférieure dans une cuvette remplie de mercure (fig. 5 , pi. /). Lorsque le vide est fait dans le condenseur , le mercure monte de la cuvette dans le tube , jusqu'à ce que la colonne de mercure ainsi soulevée , jointe à la pression de la vapeur non condensée , fasse équilibre à la pression atmosphérique. Dans ce cas , toute la différence de niveau du mercure se produit donc dans une seule bran* che, puisque le niveau dans la cuvette reste sensiblement constant; ainsi, il est évident que les divisions de l'échelle doivent alors être doubles de celles de la disposition précédente, c'est-à-dire que le zéro de l'instrument sera placé à 29.92 pouces au-dessus du niveau de la cuvette, et qu'à chaque intervalle de 2.0546 pouces correspondra un accroissement de 1 livre par pouce carré au-dessus de zéro. De même chaque variation de 1 pouce du baromètre produira une différence de 0.49 livre par pouce carré , qu'on devra retrancher ou ajouter à la pression indiquée par l'échelle. En mesures françaises, le zéro de l'échelle sera à 76 centimètres du niveau de la cuvette; chaque intervalle de 7.354 centimètres correspondra à un accroissement de 0.1 kilogramme par centimètre carré, et la correction sera de 0.0136 kilogramme par centimètre de variation du baromètre; du reste, il est clair que , dans les deux constructions , la hauteur totale de l'instrument n'a pas besoin d'excéder 32 pouces anglais, ou

80 centimètres environ. Il doit toujours y avoir un petit robinet sur le tube de cuivre qui conduit au condenseur , afin de pouvoir intercepter la communication quand on ne fait pas usage de l'instrument.

$ III. Du manomètre d'air et de quelques autres instrument employés pour mesurer

la pression de la vapeur.

Le manomètre d'air est un instrument également employé pour mesurer la force élastique de la vapeur , et l'usage s'en est introduit assez généralement dans les machines à haute pression , parce que la hauteur qu'il faut donner au manomètre à siphon , pour l'appliquer à ces machines, le rend dispendieux et peu commode à établir.

Cet instrument représenté dans la fig. 7 , pi. I, consiste en un tube de verre % , f , scellé par le haut et contenant de l'air comprimé, qui indique, par la réduction de son volume , la pression exercée sur lui par la vapeur. L'air ne doit pas occuper toute la hauteur du tube; c'est pourquoi on renverse d'abord celui-ci, et, après y avoir versé une petite quantité de mercure , on le retourne en plongeant son extrémité ouverte dans une cuvette AB remplie de mercure. Ensuite , on place sur la cuvette un couvercle boulonné et mastiqué , au travers duquel on fait également passer le tube de verre , en le mastiquant à son insertion , et faisant attention qu'il ne touche pas tout-à-fait le fond du bassin pour que le mercure puisse monter et descendre librement dans le tube. Un tuyau G , qui traverse le fond de la cuvette, conduit à la chaudière ou au vase contenant la vapeur , et on peut le fermer à volonté au moyen d'un robinet d , qui interrompt alors toute communication entre la cuvette et la vapeur. Le long du tube de verre , qui doit être exactement cylindrique , est fixée une échelle qui , d'après les hauteurs du mercure , indique les pressions correspondantes à la compression de l'air. On conçoit en effet que , si l'on ouvre le robinet inférieur et qu'on laisse la vapeur arriver, par le tuyau C, dans l'intérieur de la cuvette , cette vapeur pressera sur le mercure et le fera monter dans le tube, jusqu'à ce que la force élastique de l'air comprimé dans le haut du tube , plus le poids de la colonne de mercure soulevée , fasse équilibre à la pression de la vapeur. C'est, par conséquent , d'après cette condition que doivent être établies les divisions de l'instrument.

A cet effet , soit P la pression absolue de la vapeur exprimée en pouces ou en «centimètres de mercure , p la pression atmosphérique exprimée d'une manière semblable. Soit de même L la longueur totale du tube , depuis son sommet jusqu'au .niveau du mercure dans la cuvette AB, niveau qu'on peut supposer constant, si la cuvette a une surface suffisante relativement à Taire du tube. Enfin soit h la hauteur du niveau du mercure dans le tube , au-dessus de celui de la cuvette , lorsque l'instrument ne supporte que la pression atmosphérique ; et H la hauteur du même niveau lorsque l'instrument est soumis à la pression P.

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On sait , d'après la loi de Mariotte ou Boyle , que les espaces occupés par l'air comprimé sont en raison inverse des pressions qu'il suppporte. Or, quand l'instrument est exposé à la pression atmosphérique ? , puisque cette pression est alors équilibrée par le ressort de l'air contenu dans le tube , plus le poids de la colonne de mercure dont la hauteur est h , il est clair que le ressort de l'air intérieur , ou la pression qu'il supporte, est représenté par

de même le ressort de l'air intérieur , comprimé sous la pression P de la vapeur , est exprimé par

enfin les espaces, respectivement occupés par l'air comprimé , sous les pressions extérieures p et P , sont L — h et L — H. Donc , d'après la loi de Mariotte , on a la condition

L— A P— H L— H p — h d'où l'on tire

Cette équation donne donc la pression cherchée ; cependant , comme cette pression se trouve ici exprimée en pouces ou en centimètres de mercure , c'est-à-dire représentée par la colonne de mercure capable de lui faire équilibre , il reste encore une courte transformation à faire pour l'obtenir en mesures ordinaires , c'est-à-dire en livres par pouce carré, ou en kilogrammes par centimètre carré. Pour cela, il suffit d'observer qu'une colonne de mercure, de la hauteur de 29.92 pouces anglais, équivaut à une pression de 14.71 livres par pouce carré. La pression de la colonne de mercure de la hauteur P sera donc représentée par