COEFFICIENTS DE DILATATION

Volume constant. Pression constante.

Air 0,003663 0,003670

Azote 0,003668 »

Hydrogène 0,003667 0,003661

Oxyde de carbone. . 0,003667 0,003669

Acide carbonique . . 0,003688 0,003710

Protoxyde d'azote. . 0,003676 0,0037î0

Cyanogène 0,0038î9 0,003877

Acide sulfureux. . . 0,003845 0,003903

DILATATION l)K3 ÜAZ.

On voit, d’après ce tableau, que tous les gaz ont leur coeflîcient propre de dilatation, comme ils oui leur loi propre de compressibilité. Toutefois les gaz non liquétiables ont à très-peu près le même coefficient de dilatation, ce qui expli(|ue la loi trouvée par Oay-Lussac.

Ajoutons ([ue le coefflcicnl de dilatation augmente très-sensiblement avec la pression; ainsi, de 1 à 3 atmosphères environ, le coefficient de dilatation de l’air varie de 0,00367 à 0,00369. L'accroissement est encore plus marqué pour les gaz liquéfiables.

219. Thermomètre à air. — Nous avons dit à propos du thermomètre à mercure que l’on appelle degré la centième partie de la dilatation apparente du mercure dans le verre. Les ditTérents verres (jui servent à la construction de rinstrumenl n’ayant i»as la même loi de dilatation, il en résulte, ainsi que nous l’avons remarqué, que les thermomètres à mercure ne sont pas rigoureusement comparables entre eux, particulièrement au delà de 100 degrés.

La dilalalion de l’air élant beaucoup plus considérable que celle du mercure, on comprend que les variations qui proviennent des diverses sortes de verres soient beaucoup moins sensibles, et c’est pour cette rai.son que les ])hvsiciens ont adopté le thermomètre à air pour la mesure normale d(!S températures dans les expériences précises.

Tout appareil destiné à la mesure de la dilalalion de l’air peut servir de thermomètre; il suffit de considérer, dans l’expression 1 + aT, T comme inconnu, et de mettre à la place de a la valeur qui a été trouvée entre 0 et 100®, sous volume constant, c’est-à-dire 0,00366.

M. l’ouillel avait|)roposé d’employer l’air comme substance pyrométrique, et il avait construit, sous le nom de pyromètre à air, un instrument avec lequel furent exécutées quelques expériences intéressantes. Le pyromètre de M. l’ouillel avait une forme à peu près pareille à celle de l’appareil de M. Régnault décrit précédemment (fig. 217), seulement le réservoir et une porlion du tube étaient en platine, de manière a pouvoir résister à l’aclion des températures les plus élevées. .Mais les indications de cet instrument ne sauraient avoir une grande exactitude, parce (jue le platine jouit de la pro-

DENSITE DES GAZ.

priété de condenser sur sa surface de l’air atmosphérique (|u’il rend partiellement au.x températures élevées. D’ailleurs, à ces températures, le platine dev ient tout à fait perméable pour quelques-uns des gaz du foyer. Si l’on veut utiliser l’air comme substance pyrométriqlie, il faut, ainsi que l’ont fait MM. Deville et Troost, le renfermer dans un ballon eu porcelaine. Dans quelques-unes de leure e.vpéricnccs, ces deu.v savants ont substitué à l’air atmo.spliérique de la vapeur d’iode dont la densité est beaucoup plus forte, ce ([ni donne à la méthode un peu plus de sensibilité.

220. Densité des gaz. — A raison de leur tn’-s-grandc dilatabilité et compressibilité, les gaz éprouvent suivant les circonstances de trf-s-fortes variations de volume. Il convient, par conséquent, ([uand on définit leur densité, de préciser avec beaucoup de soin la température et la pression à laquelle on les suppose soumis. Ordinairement on prend pour terme de comparaison le poids de l’air et on appelle par suite densité d’un gaz le i-apporl entre le poids d'un certain colume de ce gaz à la température de 0“ et à la pression de 760 millimétrés au poids du même volume d'air à la même température et à la même pression.

Ce rapport étant connu, on en déduira le poids d’un volume ([uelconquc du gaz considéré, si l’on a mesuré une fois pour toutes le poids absolu de l’unité de volume de Pair dans des conditions déterminées de température et dépréssion. Ainsi, parc.vcmple, la densité de l’o.vygène par rapport à Pair étant 1,1056 et le poids d’un litre d’air à la température de 0 et sous la pression de 760 millimètres çtant de l‘''',293, on en conclut que le poids d’un litre d’oxygène dans les mêmes conditions est l«^293 x 1,1056 = l“','i29.

Si au lieu de prendre, pour définir la densité relative, la température de 0 et la pression de 760 millimètres, on eût pris une autre température et une autre pression, la densité aurait été un peu différente. En effet, soitp le poids d’un certain volume de gaz à 0® et sous la pression de 760 millimètres; û la température t et à la pression II le poids du même volume devient

I H ^ l + xt ' 760’

De même p' étant le poids d’un égal volume d’air à 0 et à 760 mil-

PUÏS. DESr.IlANEL. 19

DILATATION DES GAZ

liinètres, le poids de ce volume à ( et à la pression H a pour expression

I H l+iW ■ 760'

ll>)

Le (|iiolient des deux expressions (a) et [b) n’est pas égal à

1" parce que les deux coeflicients a et a' ont en général une valeur

différente; 2" parce que le terme correctif n'est qu’approché,

puis(]ue chacun des gaz a une loi de compressibilité propre, qui ne coïncide pas avec la loi de Mariolte. Si la loi de .Mariottc et la loi de Gay-Lussac étaient rigoureusement exactes, les (iuantit(*s (jui multiplient P et p' dans les expressions (a) et (b) auraient la même valeur, et on pourrait définir la densité d’un gaz le rapport du poids d'un certain volinne de ce gaz au poids du même volume d'air dans les mêmes circonstances de température et de pression.

221, Mesure de la densité d'un gaz. — Plusieurs physiciens .se sont occupés de la mesure de la densité des gaz; nous ferons connaître ici seulement la méthode ingénieuse et précise qui a été employée par M. Hegnault. On .se sert pour renfermer le gaz d’un ballon à robinet d’une douzaine de litres environ de cjipacité, on le met en rapport par un tube à trois branches , muni des robinets a et b (fig. 218), d’une part avec une machine pneumatique, d'autre part avec un manomètre à air libre. On fait plusieui-s fois le vide, et à chaque fois on laisse rentivr le gaz sur lequel on opère en lui faisant traverser un certain nombre de tubes dessiccateurs, remplis, par exemple, de pierre ponce imbibée d’acide sulfurique. Lorsqu’on suppose que l’humidité a été entièrement enlevée, on entoure le ballon de glace fondante et on le laisse s<*

Fig. 218. — Mesure de la densité des gaz.