Définition. — Méthode générale de détermination. — Oïl

prend les densités des gaz par rapport à l'air, à la température 0° et sous la pression 0m,76. On appelle donc densité d'un gaz le rapport du poids d'un certain volume de ce gaz à celui d'un même volume d'air, — le gaz et l'air étant tous les deux à 0° et sous la pression de 0m,76.

Pour trouver la densité d'un gaz, il faudra donc chercher le poids d'un certain volume de ce gaz à 0° et sous la pression 0m,76, puis celui d'un même volume d'air à la même température et à la même pression, et diviser le premier poids par le second. A cet effet, on fait usage d'un ballon de verre de 8 à 40 litres de capacité, dont le col porte un robinet qui peut se visser sur la machine pneumatique. On pèse ce ballon successivement vide, plein d'air et plein du gaz dont on cherche la densité, l'air et le gaz étant desséchés par le procédé décrit plus haut, au moyen de l'appareil représenté dans la figure 698. En soustrayant du poids obtenu dans les deux dernières pesées celui du ballon, on a le poids de l'air et le poids du gaz sous le même volume.

Dans le cas où, durant ces différentes pesées, la température aurait été constamment 0° et la pression 0m,76, il n'y aurait qu'à diviser le poids du gaz par le poids de l'air, et le quotient serait la densité cherchée. Mais comme ces conditions de température et de pression ne sont pas ordinairement réalisées pendant la durée des expériences, il est nécessaire d'effectuer plusieurs corrections pour ramener les poids des deux gaz à 0° et à la pression de 0m,76, ainsi que pour réduire à 0° le volume du ballon.

662. Procédé de Dumas et Boussingault. — C'est à Dumas et Boussingault que l'on doit les premières mesures de densités des gaz. Ils ont appliqué la méthode générale, en déterminant avec soin les conditions de température et de pression qui leur permettaient de faire les corrections. Voici comment ils opéraient.

On fait le vide dans le ballon, puis on y laisse rentrer de l'air sec, et ainsi de suite plusieurs fois jusqu'à ce que le ballon soit parfaitement desséché. Faisant alors le vide une dernière fois jusqu'à la tension e, on pèse, et l'on a ainsi le poids p' du ballon rempli d'air à la tension e. On laisse alors rentrer l'air lentement à travers des tubes contenant, les uns du chlorure de calcium, les autres de la potasse; on pèse de nouveau et on trouve que le poids du ballon plein est P'. En appelant H' la hauteur barométrique et V la température au moment de la pesée, P'— p' est le poids de l'air contenu dans le ballon à la température V et à la pression il' — e.

Il faut ramener ce poids à ce qu'il eût été à la pression 760 et à la tempéra-

ture de 0°. Soient a le coefficient de dilatation de l'air et 8 le coefficient de dilatation cubique du verre; d'après la loi de Mariotte, le poids (qui est V* — p'

à la pression H' — e') sera, à la pression 760, (P'— £>') — -i la température

étant toujours V. Or, si celle-ci devient zéro, la capacité du ballon diminue dans le rapport \-\rW à 1, tandis que le poids du gaz augmente dans le rapport de 1 à 1 4- ctT [ainsi que cela découle des formules vi (631) et v (648)]. Donc le poids de l'air contenu dans le ballon à 0° et à la pression 760 est

,., /n ,. 760 1 -h rj.'V

Soient de même a le coefficient de dilatation du gaz dont on cherche la densité, Pie poids du bal on plein de ce gaz à la température t et à la pression barométrique H, et enfin p le poids du ballon quand on en a retiré le gaz jusqu'à la tension e; le poids du gaz contenu dans le ballon, à la pression 760 et à la température de 0°, sera représenté par

Divisant la formule [2] par la formule [1], on a pour la densité cherchée (P — p) (H' — é){[ +a/)fl + ^'

(P'— p') (H — e) (1 h- </.'/.') (I -+- SI)

valeur qui est indépendante du volume du ballon.

(las particuliers. — 1° Si la température et la pression n'ont pas varié dans l'intervalle des deux pesées, on a

H = H' et / = /',

d'où

[ôbl] D-(P'-^)(t + «y

2° Si enfin on suppose a = a', il vient

665. Méthode de Regnault. — Quelque soin qu'on apporte dans les corrections, elles ne laissent pas d'être incertaines. Regnault perfectionna le procédé en opérant dans des conditions expérimentales qui supprimaient la plupart des causes d'erreur et rendaient les corrections inutiles.

Emploi du ballon compensateur ou ballon-lare. — On prend deux ballons à long col, faits du même verre et ayant des volumes extérieurs sensiblement égaux; puis on ferme le plus grand par une tubulure à robinet, et le plus petit par une simple tubulure à crochet. Pour vérifier si les volumes des ballons sont identiques, on 1rs remplit d'eau et on les suspend aux plateaux d'une balance, en ayant soin d'établir l'équilibre au moyen d'une tare. Si on les fait ensuite plonger dans une cuve remplie d'eau, l'équilibre est généralement rompu, et le nombre de grammes q qu'il faut ajouter pour le rétablir représente, en centimètre:- cubes, la différence des volumes des ballons. On