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on a donc •-?■:= -tj- ; d où cet énonce :

la densité d'un gaz, à température constante, varie proportionnellement à sa force élastique.

205. Vérification de la loi de Mariette. — I. Pressions peu supérieures & la pression atmosphérique. — La vérification se fait avec le tube de Mariotte. C'est un tube de verre recourbé, à branches inégales, dont la grande branche est ouverte et la courte branche fermée. Le long de chaque branche sont tracées des divisions : les unes, en regard de la longue branche, sont d'égale longueur; les autres, sur la petite branche, correspondent à des capacités égales.

A l'aide d'un entonnoir, on commence par verser du mercure sec dans la grande branche et, en inclinant légèrement le tube pour faire sortir un peu de gaz de la petite branche, on met le mercure de niveau dans les deux branches. Les niveaux étant à la même hauteur, le mercure éprouve des pressions égales sur le plan horizontal des surfaces libres (fig. 164), et la force élastique de l'air emprisonné dans la petite branche fait équilibre à la pression atmosphérique.

On ajoute alors dans la grande branche du mercure dont la pression fait décroître le volume du gaz, et l'on s'arrête quand ce volume est réduit à moitié. A cet instant, le plan CC étant un plan horizontal mené par le niveau libre du mercure dans la branche fermée, on trouve que la hauteur C'A dans le grand tube est égale à la colonne soulevée dans un baromètre voisin. La force élastique du gaz fait

pbsantedh

pqBilibre à celle colonne de mercure accrue de la pression atmosphérique qui s'exerce librement en A, elle vaut donc deux atmosphères : (lie (it devenue Juuhle ijunnd le voliime n été réduit à moitié.

Si le tube ouvert a une longueur sulllsante, 00 pourra réduire au tiers le volume initial du pi dans la courte branche; la colonne soulevée dans le grand tube auliessiis du plan horizon- Ul qui passe par la surface libreduus la branche fermée, sera alors égale à deux fois la colonne li»rométrique; enyajoubint la pression atmospiiériquo qui s'exerce îur la surface libre dans iegraud tube, on constate que la force élastique Ju gaz vaut trois

[almûsphères : elle est

Ur^ld Je 5.1 valeur ini-

l'ù/f.j/orj que le cotuii"

1^*1 réduit au tiers.

206. Pressions inrérieures &, la pression atmosphérique. — On

od UQ tube de verre B de 1 mètre environ, fermé ù l'une de ses

îlrémités et divisé en parties d'égale capacité. On y verse du mer-

ICUTc t!t on y laisse une certaine quantité d'air ; puis, après l'avoir

tmé avec le doigt, on lo retourne dans une cuvette profonde en

erre C, dont le fond est formé d'un gros tube de fer (tig. 1(55). On

ifooce le tube jusqu'à ce que le niveau soit le même dans le tube et

a% la cuvette. I.'aiV emprisonné, dont le volume est lu sur le tube,

^t à U pression atmospliérit/ne il, puisque la surface du mercure est

I niveau, à l'intérieur et au dehors du tube, comme si elle était par-

^ut en contact avec l'air extérieur. On soulève alors le tube ; le

ftlumc du gaz augmente en même temps que le mercure monte au-

Btius du niveau de la cuvette. La pression du ga/, augmentée do la

COURS DK PHYSIQUE

pression de la colonne de mercure soulevée, fait équilibre à la pre^s— sion atmosphérique qui s'exerce sur la surface du mercure de la c\M.-ve (fig. 166). Lorsque le volume du gaz a doublé, la colonne soulevée

Fig. 165.

jusqu'au niveau M est égale à -^; la pression qu'il faut y adjoindre,

pour compléter la pression atmosphérique H, est ^ , c'est la force

élastique du gaz.

On soulève le tube de manière à donner au gaz un volume triple de

son volume primitif; la colonne soulevée jusqu'en N vaut -s-; la près-

sion qu'il faut y ajouter, pour compléter H, est -s- , c'est la force

élastique du gaz (fig. 166).

Lorsque le volume du gaz est devenu double, triple, etc., sa force élastique a donc été réduite à la moitié et au tiers de sa force élastique initiale.

Le tube plongé dans la cuvette profonde doit être tenu avec une

PESANTEUR

pino'cobois pour que la chaleur de la main n'élève pas la température du gaz; en outre, ici comme avec le tube de Mariette, les bnis<|iies variations de volume du gaz sont accompagnées do variations de température (494), et il convient d'attendre le retour à la («mpih'ature ambiante pour faire la lecture.