TUBES CAPILLAIRES

En «rpoinUe la surface où les courbures maxima el œm.mades méridiens principaux sont égales à R et R', on aura donc .

Si la surface libre du liquide est sphérique, R = R et il vient .

L'existence de cette composante normale est facilement démontrée par l'expérience; il suffit pour cela de souffler, à l extremi e d'un tube, une bulle de savon que l'on remplit de fumée de tabac. Si l'on ferme alors l'extrémité libre du tube, la grosseur de la bulle reste invariable ; si, au contraire, le tube reste ouvert, la bulle revient progressivement sur elle-même et finit par disparaître en cbassant la fumée, que l'on voit sortir par l'extrémité ouverte du tube .

C'est sur la considération de la formule (1) que repose l explication des phénomènes que l'on observe dans les tubes capillaires.

115. Tubes capillaires. - Les phénomènes capillaires qui prennent naissance au contact d'un solide et d'un liquide sont ditîerents suivant la valeur de l'adhésion entre le solide et le liquide relativement à la cohésion de celui-ci. ^

Lorsqu'on plonge un solide dans un liquide puis quonlen retire, une couche liquide reste adhérente au solide, ou bien celui-ci sort absolument sec. Dans le premier cas, l'adhésion du solide

1 La considération de la composante normale explique comment certains corps peuvent rester à la surface de liquides dont la densité est cependant inférieure à la leur, ce qui est le cas de certains animaux qui vivent et se meuvent à la surface de l'eau. Le corps de ces animaux n est pas mouillé par l'eau dont la couche superficielle est, par suite, déprimée par leur poids ; une composante normale, dirigée verticalement de bas en haut, prend alors naissance et si l'intensité de cette force est supérieure au poids de l'aaimal, celui-ci flottera.

PESANTEUR

pour le liquide a été supérieure à la cohésion des molécule liquides entre elles, puisque celles-ci sont restées adhérentes a solide, et l'on dit que le liquide mouille le solide ; dans le secon. cas, la cohésion a été au contraire supérieure à l'adhésion et l'o dit que le liquide ne mouille pas le solide.

Soient dès lors deux tubes de môme substance plongés le premie dans UQ liquide qui le mouille, le second dans un liquide qui ne h mouille pas; les valeurs relatives de l'adhésion et de la cohésioE font que la surface libre du liquide devient concave dans le premiei tube, convexe dans le second. A l'extérieur et autour du premier tube, la surface libre sera de môme concave, tandis que dans k voisinage du second elle sera convexe.

Ceci posé, considérons deux éléments de surface pris sur un

Fig. 84. — Ménisque convexe d'un liquide qui ne mouille pas les parois du tube.

Fig. 85 — Ménisque concave d'tm liquide qui mouille les parois dn lube.

même plan horizontal SQP (fig.84 et 85), l'un à l'intérieur du tube, i autre a I extérieur dans une position telle que la verticale SRren-contre Ja surface libre en un point où elle est horizontale. La. pression supportée par l'élément S extérieur au tube se composera uniquement de la pression hydrostatique h, due à la colonne liquide Kb; mais la pression supportée par l'élément situé à l'intérieur se composera de la pression hydrostatique h\ due à la hauteur du liquide au-dessus de cet élément, diminuée ou augmentée de l'action de la composante normale N suivant que la surface libre dans le tube est concave ou convexe. Si l'élément intérieur est pris sur 1 axe du tube, la composante N à l'extrémité de la verticale menée par cet élément est elle-même verticale et la condition d'égalité de pression sur les deux éléments considérés est :

/i=r/i'N ou /l = A'-(-N,

suivant que la surface libre est concave ou convexe.