Pour rendre comparables tous les hygro
HTGROMiTRIE.
mètres construits sur les mêmes furinçipeSi Saussure prend deux termes fixes , dont Tun est celui de rextrêfue humidité , et Tantre celui de Textrème sécfaensse. Il détermine le premier en plaçant son hygromètre sous un récipient de Terre plongeant daas Tean et dont il mouille les parois ; Tair sons ce récipient est nécessairement saturé. Le cheTCU s'allonge, et an bout d'une heure il estampé k lltoraidité extrême. Saussure roarcpie 100 le point où s'arrête raiguille. Il porte ensuite Tinstrument sous une autre cloche aussi petite que possible ; il prend un morceau de tôle de fer , qui occupe toute Il hauteur et la moitié de la largeur de la cloche ; il U contre de carbonate de potasse et la chauffe josquVn point de la faire rougir ; alors il la laisse refroidir assez pour que son contact n^occasionne pu la rupture de la cloche ; il place cette tôle ainsi garnie sous hi cloche avec lliygromètre, qu^il laisse dans cette position jusqu^à ce que Taiguille soit ttationnaire. Aa moment où il est renfermé atecle carbonate de potasse, Thygromètre marche an sec avec one grande rapidité, au point de faire tingt-dnq degrés dans les dix premières minutes ; mais peu à peu la marche se ralentit , et sur la fin raiguille fait à peine un degré en vingt-quatre heures. Si le sel est couTenablement préparé , raiguille le fixe an bout de trois jours. Ce point est marqué léro et indique la sécheresse extrême ; Tin- (ervalle entre les deux termea fixes vaut cent parties; chaque partie prend le nom de degré. ( Esi. «rf^y^ro»., 13-16-23.)
Il y a cette différence entre lliygromètre et le thermomètre, que les deux points fixes du premier répondent k deux états absolus , tandis que les deux points fixes du second consistent en deux limites prises au milieu dWe série de points qui s'étend indéfiniment au-dessus et au-dessous de ses limites.
229. Plaçons maintenant lliygromètre dans une masse d^air. L'action du cheveu sur la vapeur d'eau est tout-à-fait semblable à celle des substances desséchantes. Il absorbe les vapeurs jusqu'à ce que son affinité affaiblie ne puisse plus les précipiter. Supposons d'abord Tèspace complètement Mtoré de vapeor; on observe que Thygromètre marque Thumidité extrême , quelle que soit d'ailleurs la température. Puisque le cheveu, dans les direrses circonstances , s'allonge de la même quan* tité, il absorbe la même quantité d'eau : la quantité pondérable de vapeur contenue dans l'air est ûependant d'autant plus grande que la température ot pins élevée , nwisla plus légère force suffit pour précipiter la vapeur d'un espace saturé; l'action àa cheveu est une force de ce genre \ et comme la imntité qu'eûge le cheveu pour sa saturation est ^ petite relativement à celle qui se trouve dans Tair, il doit en prendre la même quantité , quelle <!» ioit la température : voilà pourquoi il marque constamment le même pokt dans un air saturé.
Noos faisons ici abstraction des changcmens que la chaleur produit dans les dimensions du cheveu.
Supposons que l'espace ne soit paa complètement saturé , la vapeur ne cédera plus à une force très faible pour se précipiter, puisqu'elle peut résister à un certain degré de pression et à un certain degré de refroidissement. Il en résulte que l'effet du cheveu s'arrêtera an. moment on l'action qu'il exerce sur les vapeurs sera égale à la force de pression nécessaire pour les précipiter.
230. D'après tout ce qui vient d'être dit sur Thygromètre, on voit que cet instrument n'indique que le plus on le moins d'humidité do l'air , et nullement la quantité absolue de vapeur. Il est très important de connaître les rapports entre les divers degrés de l'hygromètre et les quantités d'eau correspondantes. Ce travail avait été entrepris par de Saussure (^Mois, 96); mais il no peut plus être considéré comme exact aujourd'hui, nous nous bornerons à dire que Saussure avait remarqué que l'effet de l'humidité sur le cheveu est d'autant moins grand que l'air approche plus de la saturation.
H. Gay-Lussac a entrepris le même travail , et a suivi une méthode qui est à la fois simple et rigoureuse. Cette méthode consiste à déterminer la correspondance du degré de l'hygromètre à la tension de la vapeur. Ce rapport étant déterminé , il suffit de se rappeler que 10/16 est la densité de la vapeur d'eau pour pouvoir calculer le poids absolu de l'eau contenue dans l'air (v^yeu le commence-, ment de VEhf^raimitriê). Pour obtenir le rapport dont il est question , H. Gay-Lussac place successivement l'hygromètre dans une grande cloche à pied , contenant une certaine quantité d'eau pure ou d'acide sulfurique convenablement concentré , de manière à donner les différons degrés d'humidité de l'air depuis la saturation complète jusqu'à la sécheresse extrême. Il détermine à chaque expérience la tension du liquide dans le vide à la même température. L'hygromètre est fixé à un disque de verre luté hermétiquement. Bientôt cet instrument se met en équilibre aveo les vapeurs contenues dans l'air et s'arrête à un certain degré de aa division* H. Gay-Lussac a formé de cette manière les deux tables suivantes.
Ces tables ont été formées à la température de lOo. A cette température la tension de la vapeur fournie par l'eau pure est de 9n>B,48. L'hygromètre placé dans de l'air où il y a de l'eau pure marque lUOo. Si l'on substitue à l'eau pure un mélange d'acide et d'eau , la tenaion de la vapeur est moindre. Supposons qu'elle Boïif, l'hygromètre marque un certain degré au-dessous de 100. Supposons 90», si l'on représente par 100 la tension totale (^nm,48 , on aura le nombre oorrespondant à /*par la proportion 100 : sr : : 0<b",48 If.
On obtiendrait de la même manière toutes les tensions rapportées à 100 pour la tension de la sa*
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Jm première Ublu donne le degré de rhygromètre txirrespoodant à la tension de la Ta|icur; c^est le contraire pour la seconde.
Ces tables, résultant d'eipërienoes faites à 10 degrés, ne «ont réellement applicables qu'à cette i'empérature. Cependant on ne commettrait pas une
grattd« enrenr, si Ton en étendait fnsage i tonte autre température.
Elles montrent qn^ll n^eiisto aucune proportionnalité entre rallongement dn chereu et le degré d^humîdité de Tair. Elles fournissent les résolUts
sntTins :
EmUlMf.
IMfrè4« '
■MitM
l'bTgromètre.
l^ygromètr*.
231. Ayant en besoin de connaître le poids de la vapeur contenue dans Tair à une même températara et à différens degrés derbygromètre , je rapporterai ici le calcul et les réàultats. Ces résultats expriment les quantités de vapeur aqueuse conicnaes dans un mètre cube d^air à la température de 10*, correspondantes aux différens degrés de Hiygrométre à cheveu , comptés de 10 en 10 depuis 0« jusqu'à lOOo ; on sait d^ailleurs que la force élastique de la vapeur d'eau k lO» est de 0»,00048.
Le poids d'un litre d'air à 0» et à Ob,76 étant If , 890, le poids du même volume d'air à lO» et à 1,299 X 0,00948
la pression 0™,00948 sera • -; etpais-
1,0376 X 0,76 que la densité de la vapeur est les 10/16 de celle de l'air , le poids d'un litre de vapeur d'eau à 10" 1,299 X 9,48
sera . Or un mètre cube contient
1,0376 X 76 X 16 mille litres , puisque le litre équivaut à un décimé* tre cube. Le poids d'un mètre cube de vapeur à la température de lO^ est donc égal à 1000 fois ce
1299 X 9,48 dernier poids , c'est-à-dire à -,
1,0376 X 76 X 10 ou 98,761.
En multipliant ce nombre constant par le rapport de la tension de la vapeur à un certain degré de l'hygromètre , à la tension totale représentée par 100 dans le tableau, et dont la valeur absolue est 0"*, 00948, on aura les quantités de vapeur qui se trouvent dans un mètre cube d'air aux différeos degrés de Thy^romètre , et qui sont indiquées dans le tableau suivant :
Degri» de Hiygromètre. Tapeur eon
dauittii mèlrac
degrés grammes.
HTftlOlinUE.
m I. DidoDg a filial un firocédé diff^ent. Ce procédé consute à faire arrÎTer dans an« giande doche où M troQTe suspendu l'hygromètre, un coonat d'air satoré et on courant d'hydrogène sec, chacnn stcc une Titcsse particulière et constante. lieotôt l'hygromètre se fixe à un certain degré. On n'irrite le courant que lorsque le degré est fixé depuis on temps notable. On reçoit le mélange à la sortie, et on l'analyse par les moyens connus en chimie. Si, par exemple, il orrÎTait 9 p. d'faydro- Çèae sec et 1 p. d'air humide , le mélange de la cloche renfermait 1/10 de l'humidité qu'il renfermerait ditts l'état de saturation. En répétant l'expérienee a^ec des rapports difiérens de volumes d'air et d'hydrogène, on arriverait à construire une table lembUble h odle du no J!I80.
2». I. lao. Helloni (Am, de Ckàn, et de Phys., t. 43, p. JW), en plaçant l'hygromètre & cheveu dus le vide, a formé une table analogue à celle de I. Gay-IiiiMao. L'appareil consiste en un large tube baTométriqoa, anr lequel H. Helloni fixe la boite renferaumi Phygromètre. £n ne mettant rtuns cet appareil qoe la quantité d'eau nécessaire à la saturation delà boHe, en élevant ensuite plus ou moins letnbe, on agrandit l'espace et l'on en diminue conséqoenment le degré de saturation. Ce procédé doit être plus difficile que les deux précédons.
234. Dans tout ce qui précède nous n^avons pas eu égard à TefTet pyrométrique. Par exemple, si Pair dans lequel est placé Thygromètro subit une élévation de température, sons recevoir de nouvelles Tapeurs, le cheveu se raccourcit par Tévaporation (l'une partie de l'eau qu'il renferme ; d'un autre côté il s'échauffe et s'allonge , de sorte qu'on n'obsenre qae la différence des deux effets. On nu pos> tèdepas aujourd'hui des données bien précises sur ce SDjet.
835. Disons un mot des autres hygromètres. Celui des académiciens del Cimento était un vase déforme conique, plein de glace ou de neige, et suspendu la pointa en has^ les vapeurs de l'air se condensaient mr la surface extérieure; elles tombaient sous forme de gouttes, et par la fréquence de ces gouttes, on jugeait du degré de l'humidité de l'air. Cet instronieotétoit tont-o-fait inexact.
^. Icroi a employé un moyen plus simple, Ict|Qel a fixé l'attention des physiciens dans ces derniers temps ; on verre est en portie rempli d'eau i U température environnante, et par une oddition saœessive d'ean à séro, on voit la vapeur se Palpiter sur les parois extérieures du verre , et on note avec soin la température à laquelle la précipitation commence.
Supposons qu'on connaisse' avec exactitude la teoipératare de la précipitation de la vapeur, et <pie ee soit 12», par exemple; on oherchera dans hi table des forces élastiques, on trouvera lO"*" , 7 n cette température; supposons que la température <fe) air avant rexpérience soit de 18", on prendra
dans la même table la forée élastique correspondante l^m, 4; le rapport entre la quantité d'humidité qui se trouve dans l'air , et celle qui s'y tnmveiaftt si l'air était complètement saturé, sera évidemment celui de 10»» , 7 à 15»» , 4. Si l'on voulait la tension de Is vapeur à l8o il faudrait mull+aXl8
tiplier 19""S7p«r^^ aéUnt égal à 0,00876
l + aXl« qui est le coefficient de la dilatation des gsx.
H. Daniel a construit un petit appareil qui est . très commode pour ces expériences, et qui est formé de deux boi|les a et ^ ^ de verre minœ , d'en« virons centimètres de diamètre (fig. 147). La branche a e renferme un thermomètre dont le réservoir plonge dans la boule a , qui est remplie en partie d'éther sulfurique , et ne contient pas d'air atmosphérique. La boule b est enveloppée de mousseline; si l'on verse de l'éther sur cette boule, elle se refroidit , et bientôt l'éther de l'autre boule entre en ébullition. On observe la marche du thermomètre, et l'on note la température à laquelle la vapeur de l'air commence à se déposer sur la partie/*^. Cest , la température à laquelle il faudrait amener l'air extérieur pour qu'il fût saturé. Il serait peut-être , bon d'attendre que tout l'éther fût vaporisé et que , le thermomètre remontât , et de noter la tempérjture à laquelle U vapeur déposée sur la boule disparait. La moyenne entre la température de la volatilisation et celle de la précipitation serait la température qu'il faudrait prendre pour celle de la saturation de l'air. Un thermomètre m, fixé au support de Tappareil, donne la température de l'air.
S37. Leslie a proposé un hygromètre qui n'est autre chose que son thermomètre diffcrenliel légèrement modifié. L'une des boules est couverte d'un linge clair mouillé; Tévaporation proiluit dn froid , et la liqueur monte d'un certain nombre do degrés. Le temps nécessaire pour déterminer cet effet n'excède jamois deux minutes. On gradue cet hygromètre en déterminant le froid produit dans un air complètement dépouillé de vapeur d'eau. Comme le froid produit est proportionnel à Tévaporation, il en «résulte que si le froid , dans une observation , est la moitié du froid maximum , il manque à l'aîr la moitié de la vapeur qui lui est nécessaire pour sa saturation complète , et ainsi de suite. Cet instrument n'est pas aussi commode qu'on le croirait d'abord. On sait que le froid varie avec la température et avec la pression, déserte qu'il est néces^aito d'avoir des tables du froid produit à diverses températures et à divenes pressions ; par exemple , si l'on devait faire servir cet hygromètre sur une montagne , il faudrait y déterminer préalablement -le froid maximum dans un air sec à la température et à la pression do cette montagne. Quoi qn'il en soit , cet hygromètre est simple , d'une construction facilo, et a l'avantage de faire connaîtro immédiatement la quantité de vapenr qui se trouve dans l'air , et d'être moins altérable que les hygro-
DTGROllTRIK.
mètret conttniiU «vm dei tobfteaoM orgaaiqoei.
288. On arait propose anciannenent aa bygromèlra coosistant an una boula dUvoira ramplie da mercara, adaptéa à uo tube da Terra tréa oapUlaira. H. Daniel Wilion a ramplaoé la boula 4'ivotra da cet iottument par uoa tasaia da rat, oonTenablament préparée. La graduation se fait comme celle da rhygroraétre de Daluc; cet instrument Jouit , selon M. Wilson , d'une grande sensibilité {Atm. de Ch. H de Phys., fio). n est représenté dans U fig. 127 Mr. les résuluts obtenus aToe cet instrumeut défraient être corrigés de la température.
889. L'bygrométra de Deluc est peu différent de celui de Saussure; il lui est un peu postérieur; le chereu y est remplacé par une bandelette de baleine très mince, et cette bandelette est tendue aU moyen d*un rassort. Pour avoir la sécheresse ex-» trème , on place Tinstrument sous une cloche remplie d'air sec; quant à Thumidité extrême, on Tobtieut en plongeant la bandelette tout entière dans Teau. Gomme il y a une dUTérence de plus do dix degrés entre Timbibition et Thumidité extrême, et comme d'ailleurs cet instrument ne doit servir que dans Pair humide, on conçoit qu'il est préférable dé le graduer comme celui de Saussure.
840. H Babinet a apporté à rfaygromêtra de Saussure una modification qui rend cet instrument plus simple dans- sa construction et plus exact dans ses indications. La poids de Thygromètre modifié est librement suspendu au oheteu , dont on mesure rallongement directement, en visant, avec un microscope ûi^^ un repère gravé sur ca poids. Le cheveu est attaché par sa partie supérieure à une vis micrométriqueaumoyen de laquelle on la relève ou on rabaisse jusqu'à ce que le trait de repère coïncide avec le fil du microscope ; rallongement est donné par le mouvement de la vis mioromé- Irique.
M. Delarive {Ann, de Ch. êidePhyê,, t. 80 , p. 87) pensa qu'on peut estimer le degré hygrométrique de l'air par un thermomètre couvert d'une très légère couche d'acide snifurique concentré ;poar que «ette couche soit sensiblement constante en épaissaur j on plonge la boule du thermomètre dans l'acide pendant une minute, et on lui donna une légère secousse; on le porte daus l'air, l'acide se saisit de la vapeur de l'aû* et dégage de la chaleur. On conçoit que Teffet thermométrique sera a'rfutant plus grand , pour un même degré d'humidité de l'air, que la température sera plus élevée, puisque la quantité absolue de vapeur sera plus grande ; en sorte qu'il i'audra, à la rigueur , une graduation pour chaque température.
841. H. Dulong s'est occupé de comparer l'hygromètre de Sttuasora à celui de Beluo ; il régna un accord parfait enUe les observations de H. Gay- Lussac et celles de tf . Daloug relatives à l'hygronièlre à cheveu , comme on va le voir par le tableau sutTaut*Bans le tableau la densité de la vapeur k
18(»,8 pour la saturation complète est représentée par 100.
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