HYGROMÉTRIE

nomme éiai hygrométrique del*air, ou fraction de saturation, — Il résulte évidemment de cette définition que, dans l*air parfaitement sec, )*état hygrométrique est zéro, tandis quMl est égal à l'unité dans Tair saturé de vapeur.

Remarque. — L'état hygrométrique peut encore être défini comme le rapport de deux poids. Soit f la force élastique actuelle de la vapeur d*eau dans Tair, et p le poids de vapeur que contient un volume V de cet air ; sôit F la tension maxima à la même température, et P le poids de la vapeur que renfermerait le volume Y s'il était saturé : si l'on admet que la loi de Mariotte soit applicable dans ces conditions, les poids p et P seront proportionnels aux forces élastiques f eX F, et l'on pourra écrire :

Or le quotient ^ est Tétai hygrométrique de l'air ; on voit donc qu'on

peut encore définir Vétat hggrométrique comme étant le rapport entre le poids de la vapeur actuellement contenue dans un volume d'air déterminé et le poids majcimum de vapeur que ce volume contiendrait s'il était saturé.

Vhygrométrie a pour but la détermination de l'état hygrométrique de l'air; les instruments dont on fait usage pour parvenir à ce résultat ont reçu le nom d'hygromètres.

* 351 . Méthode chimlqae. — Cette méthode consiste à faire passer un volume d'air déterminé Y à travers une série de tubes préalablementtarés, et contenant des matières avides d'eau. L'expérience étant terminée, on reporte les tubes dans la balance ; leur augmentation de poids fait connaître le poids p de la vapeur qui était contenue dans l'air sur lequel on a opéré. On peut alors appliquer la formule précédemment éta^ blie (309) :

(1) ;, = Yx l-,293 X 0,622 x ^ x r+'âr

Yoyons comment on peut déterminer avec précision les diverses quantités qui entrent dans la formule. — On emploie pour cela une série de tubes en U {fig. 252), contenant des fragments de pierre ponce imprégnée d'acide sulfurique, et l'on fait passer un courant d'air à travers la série de ces tubes, au moyen d'un aspirateur Y d'une cinquantaine de litres de capacité. L'air, entrant par l'extrémité c, abandonne toute son humidité dans les premiers tubes qu'il traverse. Le dernier tube A sert uniquement à empêcher la vapeur émise par l'eau de l'aspirateur de revenir jusque dans les premiers. — La tare des tubes B, C, D, E, F étant faite, l'aspirateur étant plein d'eau et les difTérentes pièces étant jointes entre elles par des tubes de caoutchouc, on ouvre les robinets de manière à déterminer un écoulement très-lent. Lorsque l'aspirateur est presque en-

88a Chaleur.

tiérement vidé, on ferme les robinets, oa note la hauteur H du baromètre, et la température l donnée par le thermomètre qui est placé dans l'aspiral»ir. Âi détache enfin les tubes de B à F, et l'on détermine la quantité

Fig. ÎSÎ. — Hygrumétre chimique.

p dont leur poids a augmenté. — Connaissant ainsi les valeurs àep, t et s qui entrent dans la Formule (I ), il ne reste plus qu'à trouver celle de V. Or V, qui est le volume de la vapeur, est aussi le volume de l'air qui a traversé les lubes desséchants; cet air, s'il avait été débarrassé de sa vapeur, eût possédé, sous le même volume, une force élastique ^ale à H — f, pétant la tension actuelle de la vapeur d'eau dans l'atmosphère. Mais ce même atr s'est rendu dans l'aspirateur, dont le volume U a été déterminé une fois pour toutes parun jaugeage, et il s'y est saturé de vapeiu* à la tension F, F étant la tension maxima, donnée par les tables, pour ta température I; il occupe alors un volume U égal à celui de l'aspirateur; débarrassé de sa vapeur, il aurait, sous ce nouveau volume, une force élastique égale à B — F. D'après la loi de Mariolte, on pourra donc

V(U— /)^ll(H— F).

d'où

tn reportant celte valeur de V dans la formule, il vient :

équation donl on pourra lirer f.-U quotient ^ sera l'élat liygromélrique cherché.

L'expérience dure toujours pliuîeurs heures; pour que t'air abandonne dans les tubes dessiccateurs toute son humidité, il faut qu'il ne les Irarerse que Irés-lentement. Or, pendant un interralle de temps aussi long, l'élat hygrométrique de l'atmosphère tarie en général dans des Km>tesplus ou moins étendues; la valeur trouvée pour le rapport X représente donc seulement Téfat hygrométrique moyen de l'atmosphère pendant la durée de l'expérience.

353. ■yivMaèIre * ehe*ea ou hygnMnélve de M.-B. 4e 8mm- ■wpe.— On a consiruil divers hygromètres en se fmdaut sur la propriété que possèdent certaines substances d'absorber la vapeur aqueuse de l'atmosphère en quantité d'autant plus grande que l'air est plus Toisin de son point de saluralion, et de s'allonger en raison de cette absorption {•).

Dans l'hygromètre de ll.-B. de Saussure (fig. 253), c'est un cheveu ÂB qui indique, par ses variations de longueur, les changements qui surviennent dans le de^rè d'humidité de l'air. Ces variations sont amplifiées ï t'aide d'une disposition fort simple ; le cheveu est Dïé en A, au moyen d'une peliie pince, & la partie supérieure d'un cadre de laiton; en B, il s'attache à l'une des gorges d'une poulie parfaitement mobile, qui porteune aiguille légère C ayant son centre de gravité sur l'axe de rotation. L'extrémité de celle aiguille parcourt un arc divisé MM', fiié aux câtés du cadre. Dans l'autre gor^e s'enroule un tll de soie qui porte un poids très-l^er, destiné à maintenir le cliereu lendu lorsqu'il vient à s'allonger. Un petit

Fif.ïiS. — Uygromi

(■) Sur M

illereniarqiK

eeX

populuro,

donl on se !

pour |irévoir, avec: plus ou

prubabiUl«. 1> pluie

o«lebe.«

temps. Tanlùl »s

1 représenlent un moine dont

; le capuc

hon vient ■briler la

rie qu«ld

le lempi e'

U rluie, tanWt il> BgurenI

d-iutns

disposilioni plua au

de U pièce rnubile

zrp'i

lsparunec<

irde

à t^ï^u qui M iUatû plus •

)u moins

selon que le lemps

su CHALEUR.

levier mobile i sert à relever ce poids lorsque l'appareil n'esl pas en expérience ; on évite ainsi de fatiguer inutilement le cheveu par une tension trop prolongée.

Les cheveux destinés à la construction des liygnuiètres doivent être, avant tout, débarrassés de la matière grasse dont ils sont nalurellemenl Miduits et qui les préserverait plus ou moins de l'action de l'humidité. A cet eiTel, on les maintient pendant une demi -heure environ dans une solution alcaline bouillante, renfermant un centième de carbonate de soude ; puis on les lave à l'eau pure et on les sèche.

355. ■éMjMlaaUon des polnla Axes de T^ygramétr» A ck»- *«■.— Pour graduer l'hygromètre de de Saussure, on détermine ordinairement deux points fixes : le léro ou point de téiAerette extrême, et te centième degré ou point à'kumidiU extrême.

L'humidité extrême s'obtient en suspendant l'instrument dans ane lai^e éprouvelte à pied {fig. 354), Termée à la partie supérieure par un plan de verre ; au Tond du vase, on a placé une couche d'eau de plusieurs centimètres de hauteur, et les parois ont elles-mêmes été mouillées. Le cheveu s'allonge rapidefoent dans cette atmosphère saturée d'humidité, et l'aiguille marche vers H. On note le point de l'arc HH' où elle s'arrête.

Le zéro de la graduation peut s'obtenir

d'une manière semblable, en remplaçant

l'eau par de l'acide sulfurique concentré, qui

absorbe l'humidité de l'air. — Hais il arrive

en général, dans ces conditions, que l'ai-

- wu guille met un temps Tort long â se f iier, sou-

'^' ' vent plusieurs semaines; quelquefois même,

le cheveu s'allére dans sa structure, et ne revient plus au point 100

quand on l'expose de nouveau à l'humidité exirême. Dans ce dernier cas,

il faut évidemment le rejeter et le remplacer par un autre.

Les deux points lives étant déterminés, on partage l'arc qu'ils comprennent en 100 parties égales ; ce sont les degrés de Vhygramètre.

354. Détcmlnallon de l'étal hjgre^iAlrlvMe, «a iwarcn de l'hygromètre* cheTcn. — Tables de AaT-Lassac. — La graduation déterminée comme il vient d'être dit ne sulût pas pour faire connaître immédiatement l'état hygrométrique de l'air oii l'instrument est plongé, et l'on se tromperait fort si l'on croyait, par exemple, que l'hygromèlre dût indiquer 25 ou 50 degrés dans des atmosphères saturées au quart ou à moitié. Il est nécessaire, une fois l'instrument gradué, de dresser une tableT|ui donne les fractions de saturation correspondantesi cliaque degré de l'hygromèlre.

Plusieurs physiciens se sont occupés de cette question ; Gay-Lussac a

HYGROMETRIB.

donné pour la résoudre une méthode fort simple, fpndée sur ce principe, que les vapeurs émises par les solutions aqueuses ont une force élastique doutant moindre, toutes choses égales (Tailleurs, que ces solutions sont plus concentrées, — En conséquence, il prépara un certaint nombre de solutions d'acide sulfurique dans Teau, et les introduisit tour à tour dans réprouvette représentée par la ligure 254. A chaque expérience, Taiguille marquait un certain degré : pour aToir la fraction de saturation correspondante, il suffisait de déterminer la tension f de la Tapeur dans Talmosphére de TéprouTette, et de la diviser par la tension maxima F de la vapeur émise par Teau pure à la même température ; or F était donné par les tables; quant k f, on pouvait l'obtenir par le procédé de Dalton (294), en faisant passer au sommet d'un tube baromélrique une petite quantité de la solution, et mesurant la dépression de la colonne mercurielle.

Ayant préparé neuf ou dix solutions diversement concentrées, on détermine, pour chacune d'elles, le degré de Thygromètre et la fraction de saturation correspondante. Ces résultais obtenus, on trace une droite indéflnie OA (fig. 255), sur laquelle on marque des divisions égales entre

Fig. 2o5.

elles : chacune de ces divisions représentera un degré de T hygromètre. Aux points m, m', m'\ m'", ..., qui correspondent aux degrés auxquels Taiguille s'est arrêtée dans chaque expérience, on élève sur OA des perpendiculaires mp,m'p% m''p'\ mf'p'", ... proportionnelles aux fractions de saturation correspondantes ; enfin, on joint par un trait continu les extrémités de ces perpendiculaires. Si Féchelle adoptée est suffisamment grande, on aura, avec toute rapproximalion désirable, l'état hygrométrique pour

280 CffAUEUR.

un degré quelconque i)e l'instrument. — Pour obtenir, par exemple, la fraction de saturation qui correspond an cinquantième degré de i'hygromélre, on élèrera au point 50 une perpendiculaire sur OA, jusqu'à sa rencontre avec la courbe ; la mesure de cette perpendiculaire, faite arec Téehelie adoptée, donnera la fraction chercliée. On opérera de même pour un point quelconque de la graduation.

Les expériences de Gay-Lussac ont été faites à la température de iO* ; on en déduit par le calcul les nombres suivants, qui sont extraits d'une table plus étendue.

OEfais rRÀCnona

de rhygrométre. de saturation.

eo 0,36:^