CHAPITRE XVIII

De la Pesanteur spécifique des Corps.

Nous avons eu déjà plusieurs fois besoin, dans nos expériences , de connaître le poids de certains corps sous un volume donné; par exemple, le poids d’un litre d’air ou le poids d’un centimètre cube de mercure. L’utilité de ces résultats , et leur fréquente application dans la chimie et dans la physique , exigent que nous nous fassions des méthodes générales et précises pour les déterminer.

Le moyen le plus simple d’y parvenir, c’est de mesurer comparativement le poids d’un volume égal d’eau et de la substance donnée. En effet, supposons d’abord ces deux pesées faites l’une et l’autre à la température du maximum de condensation de l’eau. On saura qu’alors la substance employée est deux fois ou trois fois , ou n fois aussi pesante que l’eau à égal volume. Or, d’après îa définition des mesures métriques , chaque gramme d’eau , à cette température , a pour volume un centimètre cubique. Par conséquent , on saura que chaque centimètre cubique de îa substance donnée, pèse deux grammes ou trois grammes , ou n grammes, ce qui est précisément la chose que l’on voulait savoir. Il n’est pas même nécessaire que les pesées soient faites à îa température précise du maximum de condensation de l’eau ; mais alors il faut avoir égard aux dilatations de ce liquide et de îa substance qu’on lui compare. C’est pourquoi nous ne pouvions pas nous occuper de cette recherche d’une manière générale avant d’avoir mesuré et réduit en formules les dilatations des corps.

Ce nombre n, qui exprime combien de fois îa substance donnée pèse autant que l’eau à volume égal , s’appelle la pesanteur spécifique, ou plus exactement le poids spécifique du corps . Nous

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le rapporterons généralement , comme nous venons de le faire , à la température du maximum de condensation de l’eau, et alors le nombre n , qui exprimera le poids spécifique d’un corps , exprimera aussi le nombre de grammes que pèse un centimètre cube de ce corps.

On appelle en mécanique points matériels semblables , deux points qui , animés par des forces égales et contraires, se feraient mutuellement équilibre. La masse d’un corps est pour nous le nombre des points matériels semblables qui le composent ; et , conformément à la définition précédente , nous mesurons les masses des corps par leurs poids , c’est-à-dire , par la somme des forces que la gravité tend à leur imprimer au même instant , dans un même lieu. Comme nous ignorons absolument la nature des dernières particules des corps, nous sommes forcés cle les comparer les unes aux autres , uniquement par ce caractère tiré des forces qu’elles sont capables d’exercer. D’après cela , un corps qui pesera plus qu’un autre , sous un volume donné , contiendra sous le même volume un plus grand nombre de ces points matériels semblables. Il sera ce que l’on appelle plus dense ; et il le sera deux fois ou trois fois , ou n fois , selon qu’il pesera deux , ou trois , ou n fois autant à volume égal que celui auquel on l’a comparé. Ainsi, en prenant la densité du premier corps pour l’unité des densités, celle du second et de tout autre corps sera représentée par le nombre n. On voit par-là que la densité est une propriété relative. Dans notre système de mesures , l’unité de densité la plus convenable est celle de l’eau à la température du maximum de condensation. Alors la densité de tout autre corps sera égale à sa pesanteur spécifique. Nous adopterons généralement celte convention.

Concevons maintenant une masse d’eau qui, réduite à son maximum de condensation, renferme un nombre Y de centimètres cubiques. Y exprimera aussi son poids en grammes. Mais comme l’effort de la gravité, sur les corps placés près de la surface de la terre , varie avec la latitude , cette expression ne pourra servir que pour le lieu relativement auquel le gramme est déterminé. Si on veut l’appliquer à une autre latitude, en conservant tou-

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jours les mêmes unités de poids et de volume, il faudra la faire varier proportionnellement aux intensités de la gravité dans les deux lieux. Désignons donc par g ce rapport variable; g V exprimera le poids de la même masse d’eau en grammes à une latitude quelconque , le poids de chaque gramme étant toujours identiquement conforme à la première détermination.

Si l’on veut exprimer de même le poids P d’un égal volume de tout autre corps, il faut multiplier le poids g V par la pesanteur spécifique de ce corps ; alors on aura

Dans ce sens , on dit que le poids d’un corps est égal au produit de sa densité et de son volume par la pesanteur ; mais il ne faut pas oublier que dans cette équation, P, ny g, V n’expriment pas des quantités absolues. Ce sont des nombres abstraits rapportés chacun à leur unité propre.

Ces principes généraux étant établis, nous allons entrer dans le détail des expériences propres à déterminer le nombre n dans les divers états des corps. Mais d’abord , puisque toutes les pesées se font dans l’air, il faut commencer par déterminer le poids spécifique de ce fluide , et des autres substances gazeuses. De là nous passerons aux liquides par une raison semblable; car c'est en y plongeant les corps solides qu’on détermine la densité de cette classe de corps , qui sera par conséquent la dernière dont nous nous occuperons.