On l'appelle aussi quelquefois baromètre de Regnault

(TETIrre

communicants, remplis du inème liquide, La pression barométrique est mesurée par la différence des niveaux dans les deux tubes, exactement comme dans le harométre à siphon. 1 suffit de deux lectures au cathétomètre,

Il n'y « pas à s'occuper de la correction capillaire. En elfet, étant donnée la largeur des tuhes, elle s'éléverait à 0,05 tam environ de part et d'autre ; la difrérence, si elle existe, est done tout à fait négligeable. Car il ne faut pas oublier que la pression à rique varie souvont de plusieurs centièmes de millimètre pendant la d'une expérience, Il serait donc illusoire de chercher dans les mesures une précision supérieure au centième de millimètre,

Quant à l'erreur de température, on la corrige comme d'habitude.

152. Baromètres du Bureau international des poids et mesures, — Un emploie au Bureau international établi À Sèvres des haromètres à siphon dont les

Fig. 160, tubes extrémes sont alignés dans une même verticale (fig. 160). Les rel vé de hauteurs s'effectuent au moyen di comparateur, Les ménisques sont établis dans des tubes d'environ % millimètres de diamètre et par voie ascendante, afin d'éviter les ménisques ereux qui se produisent souvent lorsque | le baroinètre baisse.

ral placé au niveau de la branche ouverte (baromètre à pision } eur À M. Amagat}, soit en abaissant le tube barométrique dans l'une « des | brai ches d'une cuvette fixe en forme d'U {baromètre à tube mobile), soit en fin Û

tance qui sépare une fine pointe en verre noir, recourbée vers le 1 regard de la } ceutralé, de l'age de la pointe donnée par cette r Ô est plane (Parietl}, On peut substituer à ln pointe Vimage réelle

d'un fil (Marek) ou pointer directement sur un Lrait, et son image, d'une règle placée derrière le baromètre (Thiesen),

Trois ou quatre thermométres dont les réservoirs sont plongés dans le mercure permettent d'effectuer les corrections de température; d'autre part, la courhe des ménisques est assez grande pour qu'il soit possible d'apprécier l'erreur due à la force élastique de l'air dans la chambre barométrique s'il y à lieu,

155. Corrections barométriques. — La hauteur barométrique, mesurée au moyen des instruments et des méthodes de précision, doit encore être réduite à certaines conditions normales adoptées par tous les savants, On fait done subir, au nombre brat donné par l'expérience, un cerlain nombre de corrections, que nous allons exposer d'après les règles suivies au Bureau international des poids et mesures!.

Il y a des corrections principales, qu'il faut appliquer à chaque lecture et qui constituent souvent toute la réduction, Elles se rapportent à la température et à l'accélération de la pesanteur. 11 y a, ên outre, des corrections secondaires, toujours très faibles el parfois nulles, qui se rapportent à la capillarité, à la pression de l'air dans la chambre harométrique, à la tension des vapeurs mercurielles, à la pression du mercure sur lui-même et aux forces électriques.

L Corrections principales. —1" Température. — L'erreur due à la température est double; l'une provient de la dilatation des règles métalliques : c'est une erreur en moins; l'autre de la dilatation du mercure lui-même : c'est une erreur en plus,

Soient À la hauteur observée, k, la hauteur corrigée, { la température de l'expérience, ar et fr les coefficients de dilatation qui servent pour la règle, entre 0° et #°, am El Em les coefficients pour le mercure. On a, d'après des équations qué nous verrons plus loin, entre les longueurs {, et 4; de In régle et les volumes V, et Vs du mercure :

Li 14 (4 + me À + rl), Vi= Vo (1 + mt + Sult).

On déduit de 1à

ho, = he (0 am — ar) E + Colon — us + Be) P°1.

Les meilleures données qu'on possède sur ln dilatation du mercure résultent des expériences de Rognaull. Quant à Ja dilatation de la règle, il faut autant que possible la délerminer soit directement, at moyen des comparsteurs, soit sur un échantillon du ième métal,

2 Pesanteur, — On est convenu de réduire tontes les observations où g intervient à ce qu'elles seraient si ce coeflicient avait une valeur constante, celle qu'il posséde à la latitude de 45" et au niveau de la mer.

M. Broch, en complétant une fogmule de Laplace et en tenant compte d'un grand nombre d'observations, a proposé la formule de correction

Gain {4 000250 eos 3) (1 — 0/000000196 M), Giro Gsm étant la valeur de l'accélération sous la latitude 4 et h l'altitude M métres et Go le nornbre corrigé. Cette correction est, à Paris, pour la pression normale, d'environ + 0,25 mm.

IL Corrections secondaires, — 1° Capillarité. — Nous avons vu comment on élimine l'effet des forces capillaires dans les haromètres de précision, Dans les

4, Voirle Traité pratique de la Thermométrie de précision, par M. Ch.-Ed, Guillaume, attaché au Bureau international des poids et mesures.

autres (Fortin, Gay-Lussse, otr.), les erreurs capillaires sont assez sensibles, ot np rm e dépression eapi

que cette aire d à la fois du diamètre du tube et de Ia fléche du ménisque. On appelle a dry hattehoge (Mig. 161) de la surface convexe du 1uercure au-dessus de ln section horisontale b qui sert dé base au ménisque,

Mesure de la flèche. — Pour un même tube, la longueur de la flèche n'est pas constante : elle varie selon que le ménisque est formé par un mouvement ascendant où un mouvement descendant. On la mesure en faisant affeurer le bord supérieur du curseur successivement à la base du ménisque, puis au sommet, En lisant sur l'échelle le déplacement du curseur, on à la hauteur de ln flèche,

Mesure du diamètre. — Le diamètre intérieur des tubes

de wmereure. La différence des poids donne le poids du cylindre de mercure contenu dans les tubes. La hauteur Fig. 161. de ce eylindre étant fucile à mesurer, le volume et par suite ln section se déduit de la formule P= SAD. Ce procédé ne peut d'ailleurs ! qu'à des tubes bien calibrés, c'est-à-dire parfaitement eylindriques. le constructeur joint à l'instrument un morceau du tube qui « servi à le construire. C'est à ce bout de tube qu'on applique nistent le ;

Tables de correction. —A l'aide de ces deux données, on trouve la valeur de la dépression dans des tables à double entrée, calculées d'après des formules de

— Iexiste, en outre, dans ces haromètres, d'autres causes d'erreur provenant de ce que les conditions relatives à la construction des baroinétres de précision ne sant pas suflismment remplies. C'est pourquoi il est préférable, quand on le peut, de déterminer la correction lotale du baromètre en le comparant avec un baromètre normal à ménisque ascendant.

+ Pression de l'air dans la chambre barométrique. — Les traces d'air qui peuvent sé trouver Au-déssus du mercure exercént sur lui une pression qui estinvérsement proportionnelle au volume de la chambre, Si done on détermine la correction pour une posilion quelconque du niveau, on pourra la ealculer pour les autres positions, Pour cels, on compare, pour une certaine ca pacité de la chambre, connue à l'aide d'un jaugeage préalable, le barométre en question à un autre de ces instruments, de même précision, dont le ménisque ve été ramené toujours au même nivenn,

Du reste, dans un baromètre qui à été rempli dans le vide et bouilli, ln ge L'air est si faible, qu'on ne la constate que par une série d'observa-

des vapeurs mercurielles. — Les vapeurs de mereure qui se forment dans la chambre à vide peuvent aussi déprimer le ménisque supérieur,

d'autant que la température est plus élevée. Mais il résulte des expériences de plusieurs physiciens! que cette dépression reste toujours si petite à toutes les Lou res auxquelles un baromètre peut être exposé, que toute rorrec-

tion ‘

illusoire, (à di miereuré. — La hauteur barométrique normale peut une colonne de mercure qui serait soustraite à la compression mu elle-même par son propre poids. On calcule que la contrac-

don. 760 millimètres, sous son propre poids, peut aller à 0,0027 Cotte cor Croft avec le carré de la hauteur, et À peut se faire + #ntre autres, Regnsult, Hngen, Hertz, ete.

que, dans certaines mesures au manomètre, il ne soit pas illusoire d'en tenir compte.

W° Forces électriques. — Le mercure d'un baromètre se charge à un certain potentiel négatif dont la valeur dépend de ses mouvements dans le tube et de l'état électrique et hygrométrique de l'air. Les corps environnants peuvent donc exercer sur le mercure des forces attractives ou répulsives, suivant leur état. L'effet de ces forces est mal connu; il est sans doute extrémement faible. Le seul phénomène électrique qui paraisse bien constaté jusqu'ici est le suivant. Lorsqu'on approche une pointe d'un ménisque pour déterminer sa position, le mercure se soulève, touche la pointe, et redescend aussitôt. L'amplitude de ce mouvement peut atteindre plusieurs microns.

54. Construction des baromètres. — 1° Choër du liguide barométrique. — On doit prendre le mercure de préférence à tout autre liquide, pour plusieurs raisons : pour sa grande densité, pour sa médiocre volatilité, et pour son négligenble pouvoir dissolvant des gaz; car alors l'instrument à de faibles dimensions et l'on a peu à craindre les vapeurs ou les gaz dissous qui se répandraient dans la chambre barométrique et déprimeraient le mercure plus ou moins.

Le mercure est ordinairement trés pur quand il sort de la mine. On peut l'employer immédiatement à cet état, après l'avoir agité avec des cendres chaudes et filtré à travers une plaque poreuse, Mais quand le mercure à séjourné plus où moins longtemps chez les marchands ou dans les laboratoires, il faut nécessairement lui faire subir une purification préalable. On emploie plusieurs procédés.

Voici celui des constructeurs : Le mercure, agité avec une solution de nitrate de mercure, est introduit en gouttelettes, par un entonnoir effilé, dans un flacon contenant de l'acide nitrique dilué; puis il est versé dans de l'acide sulfurique concentré ; enfin il est maintenu pendant quelque temps dans un flacon rempli de potasse caustique en morceaux, d'où on l'extrait, au fur et à mesure des besoins, par un robinet placé à la partie inférieure.

Du reste, la densité du mercure purifié par divers procédés varie entre des limites très rapprochées *.

Mercure traité à l'acide nitrique, l'eau ammoniacale, l'ean pure et

distiliée dans le vide, . . . . .. .. sus... 13,59665 Traité de même, mais séché dans le wide , : 4, 4. 4, . 4 à . 13,59665 Chauffé avec une solution de hisulfate de potasse, pois filtré dans le

UE SR, 1 PL LS A ET EEE EP Tr 13,59660 Mercure du commerce filtré quatre fois, , 4, 40, 15,59687 Regnault avait obtenu antérieurement , 4 4 0 2 0 4 0 44... 15,5956

Or,une différence d'une unité dans le quatrième chiffre décimal correspond à une variation de hauteur harométrique de 0,006 mm. Donc les plus fortes dittérencés constatées pur MM, Wild et Marek introduiraient des erreurs à peine supérieures à 0,01 ram.

2 Remplissage du baromètre. — Cas du barométre à cuvette ordinaire. — On ferme le tube à un bout, puis à l'autre bout on soude provisoirement une ampoule, qu'on en détachera après le remplissage. On y verse alors, jusqu'au col de l'ampoule, du mercure pur: puis on le pose sur une grille de tôle inclinée (fig. 162),

1, W.-J1 Marek, Travaux et Mémoires, \. W\, 1883.

BAROMÊÈTRES. 197

et on l'entoure de charbons incandescents, de manière à le porter à une température voisine de celle de l'ébullition du mercure. On ajoute alors de nouveaux charbons vers la partie inférieure de la grille, au de faire naître l'ébullition, et, quand elle a été prolongée 4 à 5 minutes, on transporte les charbons un peu plus haut et successivement dans toute la longueur du tube.

Fig. 162.

L'ampoule de l'extrémité supérieure sert à recueillir le mereure qui pourrait être projeté par suite des soubresauts dus à l'ébullition. Une fois le mercure refroidi, on la détache par un trait de lime sur le col; on achève de remplir complètement le tube avec du méreure pur et chaud, puis on ferme hermétiquement en écrasant avec le doigt le bouton convexe qui émerge de l’onrlice, comme dans l'expérience de Torricelli (fig. 150); on le renverse dans sa cuvette et le baromètre est construit.

Remanques. — 1° Après l'opération précédente, le mercure a complétement changé d'aspect : les bulles d'air et d'humidité qui adhéraient au verre ont disparu, et le tube présente l'éclat métallique d'un miroir bien étamé. C'est à ce signe qu'on reconnait que le baromètre est bien purgé de gaz; de plus, lorsqu'on ineline doucement le tube, on entend un son sec et métallique produit par le choc du mercure contre le sommet : s'il restait de l'air où de l'humidité dans la chambre barométrique, le son serait amorti.

2° Cas des baromètres à siphon. — Le baromètre de Gay-Lussac se remplit de la méme manière, Les deux branches sont d'abord réumes parle tube capillaire, de manière à former un seul et méme tube, à peu près rectiligne; une fois le mercure introduit ét bouilli, on courbe le tube dans sa partie capillaire, en \e chaufant sur des charbons où à la lampe d'émailleur.

me e

Cas des baromètres de précision". — Un baromètre à large tube doit étre nécessairement rempli sur place, afin d'éviter les accidents de transport,

On nettoie d'abord l'intérieur du tube avec les liquides suivants : solution de potasse caustique. eau distillée; acide nitrique, éau distillée; ammonisque, eau distillée; enfin, alcool et éther.

Le tube est ensuite soudé à un appareil spécial en verre, qui part du renflement KR (fig. 165), el qui consiste en un tube vertical À, élargi dans le haut, et relié par un raccord à une bonne machine pneumatique pouvant faire le vide à une fraction de millimètre, Le tube À porte une petite tubulure latérale eMfilée, s'engageant dans la branche soudée au baromètre, laquelle communique avec la pompe par le tube de jonction d.

Le mercure pormpé étant introduit dans l'éprouvette €, on fait le vide dans l'appareil, en inême temps qu'on en chauffe toutes les parties, afin de chasser l'humidité ; puis on élève l'éprouvette jusqu'à ce que le mercure, atteignant le tube latéral en A, s'écoule en petites gouttes, par le réservoir À, jusque dans le baromètre.

On arrête l'opération à plusieurs reprises et l'on fait bouillir fortement la dernière portion de mercure introduite, Cétle opération demande les plus grandes précautions.

155. Prévision du temps par le baromètre. — Un des principaux usages du baromètre, dans la pratique, est la prévision du temps par les variations de la hauteur barométrique, Nous allons examiner jusqu'à quel point cet usage est légitime et rationnel,

On a observé, dans nos climats, que le baromètre se tient communément, par le beau temps, au-dessus de 0,758 m, tandis qu'il se tient au-dessous de cette hauteur par les temps de pluie, de neige, de vent ou d'orage; et enfin que, lorsqu'il est à 0,758 m, il y a en moyenne autant de jours de beau temps que de jours de pluie, Cette concordance remarquable justiie donc dans une certaine mesure l'emploi du baromètre pour la prévision du

1. Procédé du Bureau international des poids et mesures. Voir Ch.-Ed. Guil- Lure, loc. cit.

22 PAEUMATIQUE.

mais celle gradualion, peu précise, même au début, ne tarde pus à le devenir de moins en moins, par suite d'une variation lente dans l'élasticité du ressort métallique et d'une déformation correspondante de ce dernier.

# Baromètre de Vidi. — L'application La plus heureuse de ce principe est celle que Vidi lui-enéme à faite dans le baromètre qui porte son nom, 11 se compose d'un tronc de cylindre métallique dont la base inférieure est plane et la base supérieure cannelée circulairement (fig. 1651. On y fait le vide

Fig. 165.

intérieurement el la pression atmosphérique s'exerçant, sans contrepoids, sur la face supérieure, tend à aplatir plus où moins cette espèce de boîte. Les plis métalliques n'augmentent pas la pression proportionnellement à leur surface, car la résultante des pressions que l'atmosphère exerce sur eux ne dépend que de ln superficie de leur projection horizontale, mais ils accroissent beaucoup la Dexion correspondante à une même pression. Cette flexion produit le déplacement vertical d'un pilier métallique, court et gros, M, fixé au centre de la base cannelée, Ce mouvement se transmet à nne aiguille L, mobile sur un cadran divisé, par l'intermédiaire d'un puissant ressort K, de tiges articulées 1 et m, de l'axe r, de ln tige articulée £ et de la chaine «, laquelle vient s'onrouler sur la poulie qui porte l'aiguille et + est tendue au moyen d'un petit ressort tulagotiste.