I- ai
La formule [5] fait voir que la densité d'un gaz varie en raison inverse du binôme de dilatation (1 + ai).
649. Expériences de Regnault : Généralités et résultats. — Les
résultats généraux et les coefficients numériques, relatifs à la dilatation des gaz, qui font autorité dans la science, sont dus aux recherches de Regnault. Trois méthodes de mesure ont été employées par lui; il n'a inventé, à proprement parler, aucune d'elles, mais il les a faites siennes par les perfectionnements qu'il y a apportés.
Dans une première série d'expériences, Regnault a mesuré les coefficients moyens de dilatation des gaz entre 0° et 100°, sous
pression constante. C'était une répétition des expériences de Gay- Lussac. La pression constante sous laquelle il laissait dilater les gaz était d'abord d'une atmosphère, comme dans les expériences de Gay-Lussac ; mais il pouvait la faire varier depuis 580 millimètres de mercure jusqu'à 26*20 millimètres. Il a ainsi déterminé, pour plusieurs gaz et sous plusieurs pressions constantes, ce qu'on appelle les coefficients moyens de dilatation sous pression constante. C'est le coefficient ordinaire, celui qui a été défini par les expériences de Gay-Lussac.
Dans une seconde série d'expériences, Regnault a mesuré, non plus les variations de volume, mais les variations de pression que subit une masse de gaz quand on élève sa température de 0° à 100°, tout en maintenant son volume constant. Il a déduit de ces expériences de nouveaux coefficients moyens, entre 0° et 100°, qu'on désigne, à cause de leur origine, sous le nom bizarre mais devenu classique, de coefficients moyens de dilatation des gaz sous volume constant.
Enfin, dans une troisième série d'expériences, Regnault a fait varier à la fois le volume et la pression d'une masse de gaz déterminée, en élevant sa température de 0° à 100°. Mais cette méthode est moins une méthode de mesure directe pour les coefficients de dilatation qu'une application des coefficients de dilatation déjà trouvés à la mesure des températures.
Les résultats principaux de ces expériences sont les suivants.
I. Coefficients de dilatation moyens entre 0° et 100°, sous pression constante.
Le coefficient moyen de dilatation a, sous pression constante. mesuré, comme le faisait Gay-Lussac, entre 0° et 100°, sous la pression d'une atmosphère, n'est pas le même pour tous les gaz. Voici les nombres trouvés pour quelques-uns d'entre eux :
Air atmosphérique . . 0,005670
Hydrogène 0,003661
Oxyde de carbone 0,003669
Acide carbonique • 0,003710
Protoxyde d'azote °'00î7!!!
Cyanogène 0,003877
Acide sulfureux 0,003003
On voit que le coefficient moyen de l'hydrogène est plus petit que celui de l'air, et que tous les autres coefficients sont plus grands ; et ils s'en écartent d'autant plus que les gaz sont plus rapprochés de leur point de liquéfaction.
En outre, ces coefficients moyens mesurés sous diverses pressions augmentent rapidement en même temps que les pressions
s'élèvent. Cette augmentation est d'autant plus sensible que les gaz sont plus liquéfiables. C'est ce qui résulte du tableau suivant :