CORRECTIONS RELATIVES A LA MESURE DU VOLUME DES GAZ

Le volume des gaz varie avec la pression et avec la température ; il varie aussi quand les gaz sont mis en contact avec un liquide tel que l’eau, parce qu’alors, au bout d’un temps plus ou moins long, ils se saturent de vapeurs dont la tension s’ajoute à la force élastique qui leur est propre. Nous allons examiner successivement l’influence de ces diverses circonstances ; et il nous sera ensuite facile de ramener par le calcul le volume d’un gaz humide observé à une température et sous une pression connues, à ce qu’il serait si ce gaz était sec, à la température zéro, et sous la pression 0m,76. Telles sont, en effet, les circonstances dans lesquelles on est convenu de comparer entre elles les observations faites sur les volumes des gaz.

Influence de la pression.

La loi de Mariette, suffisamment exacte dans toutes les applications qu’on en peut faire en chimie , peut s’énoncer de cette manière : La température demeurant la même, les volumes occupés successivement par une même masse de gaz scc sont en raison inverse des pressions quelle supporte.

Pour connaître la pression supportée par un gaz sec contenu dans une éprouvette, on enfonce ou l’on soulève cette éprouvette jusqu’à ce que le ■niveau soit le même intérieurement et extérieurement. La pression exercée par le gaz intérieur est alors égale à la pression exercée par le gaz

Température.

MESURE DU VOLUME DES GAZ. 6l9

extérieur, c’est-à-dire par l’air atmosphérique. Elle est mesurée par la hauteur barométrique.

Il n’est pourtant pas indispensable d’opérer ainsi; et l’on pourrait observer la hauteur de la colonne de mercure soulevée dans l’éprouvette au-dessus du niveau du mercure dans la cuvette. Alors la pression exercée par le gaz, augmentée de la pression que représente la colonne de mercure soulevée, fait équilibre à la pression atmosphérique. Comme la pression atmosphérique est aussi équilibrée par la colonne barométrique, il en résulte que la force élastique du gaz est représentée par une colonne de mercure dont la hauteur serait la différence entre la hauteur du mercure dans le baromètre, et la hauteur du mercure dans l’éprouvette.

Supposons qu’on ait reconnu qu’un gaz occupe 120 centimètres cubes sous la pression 0m,78, et qu’on demande quel sera son volume sous la pression 0m,72 ; on posera la proportion :

ion x 78

Ainsi le gaz occupera 130 centimètres cubes sous cette nouvelle pression. Il est bien entendu que le gaz doit être à la même température pendant les deux observations.

Influence de la température.

Gay-Lussac a reconnu que, la pression demeurant la même, le volume d’un gaz sec augmente d’une même fraction de son volume à zéro pour chaque accroissement de température de 1°.

D’après les recherches récentes de M. Régnault et de M. Magnus, cette fraction n’est pas rigoureusement la même pour tous les gaz, et quand on opère sur un même gaz, elle n’est pas non plus absolument la même, quelle que soit sa densité initiale, et par conséquent la pression qu’il supporte ; mais les différences sont assez faibles pour qu’on puisse les négliger presque toujours. Nous regarderons donc tous les gaz comme se dilatant des 0,00367 de leur volume primitif à zéro pour chaque accroissement de température de 1°, et cela, quelles que soient leur nature et la pression qu’ils supportent, pourvu que cette pression soit constante.

D’après cela un volume de gaz égal à 1, à 0°, devient :